“逆作法+BIM”在医院改扩建工程中的应用分析.pdf
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1、文中结合某医院的改扩建案例,阐述了利用“逆作法+BIM”技术进行医院在核心区域内改扩建的总体思路及实践应用,以期为未来医疗建筑的更新扩建提供技术性参考。关键词:医疗建筑改扩建;逆作法+BIM;技术应用中图分类号:TU74 文献标识码:B 文章编号:1006-2890(2023)07-0285-04Application of Reverse Practice+BIM Technology in the Hospital Reconstruction and Expansion ProjectLiu He,Ning Lei,Guo Qiang,Zhu LinHengshui Zhong Jian
2、 Ha Yuan Project Management Co.Ltd.,Hengshui,Hebei 053000Abstract:This paper expounds the application of the reverse practice+BIM technology for the renovation and expansion of the hospital in the core area,with a view to providing technical reference for the renewal and expansion of medical buildin
3、gs in the future.Key words:Medical building renovation and expansion;Reverse practice+BIM;Technology application0 引言逆作法技术主要是以地下结构原有的墙体作为扩建结构的支撑,在缺乏结构支柱的位置浇筑混凝土,混凝土桩体稳定成形后,首先在地面搭建一层底板结构,为地上与地下作业提供便利条件。逆作法的主要施工原理是依靠深层基坑固有的支撑力并结合外部支护结构的保护,以加强基坑的支撑效果,通过夯实基坑土层,防止基坑塌陷事故的发生。逆作法施工过程通常是在基坑开挖时,结合地下结构本身具有的抗水平能
4、力、抗滑能力以及竖向承载能力,实现三位一体。在水平方向利用梁板支撑,将垂直方向荷载利用框架柱传送到地面,同时,地下结构的外墙便可作为地下连续墙。“逆作法+BIM”技术的结合应用在地理环境较为复杂的施工中发挥出了显著优势,施工效果良好,为医疗建筑改扩建施工提供了有力技术支持。1 工程概况1.1 工程简介上海市某医院的改扩建施工总面积为48 852 m2,其中,地上扩建面积占35 352 m2(包括改建保留建筑面积5 903 m2),地下建筑面积占13 500 m2(地下建筑3 层,属于深基坑)。建设主楼(楼)为15 层,建筑高度为61.6 m。裙房为5 层,建筑高度为22 m1。保留建筑(楼)4
5、 层,建筑高度为16.4 m。1.2 周边环境本工程所处地理位置东、南、北地下管线众多且埋深各有不同,深度范围在0.992.20 m,距离基坑的范围在4.130.9 m,其中包含雨水管 DN1000、高压电缆14 孔等。1.3 地质水文概况拟建厂区属于上海典型的滨海平原地貌类型,地势较为平坦,场地地基土的主要构成成分包括粉性土、沙土以及粘性土,从上至下各土层的性质特征见表1。表1 场地地基土性质特征表土层名称底层标高/m固结快剪峰值渗透系数C/kPa/K/(cms-1)11.000.21530.51.00E-43a-10.07-11.93531.02.00E-43b-15.63-22.7253
6、0.51.00E-41a-17.93-19.861312.53.00E-41b-24.27-30.131519.52.00E-431-30.27-34.871222.55.00E-432-36.17-39.131518.52.00E-44-38.43-39.673919.5-43.47-44.472 逆作法技术方案的确定2.1 逆作法技术的应用本工程项目的改扩建为地下3层,地下开挖深度为15.8 m,属于深基坑工程,基坑支护方法主要有明挖顺做法和暗挖逆作法两种2。明挖顺做法,主要是以基坑的开挖深度与边线以及红线的关系为基础,结合周围施工环境,采用地下连续墙围护的方式,在基坑内设立三道竖向的混凝
7、土支柱,将施工栈桥与混凝土支柱进行结合布置,垂直取土,用车辆运输搭建通道;暗挖逆作法,主要采用地下连续墙围护方式,基坑以地下3 层的结构梁板作为竖向三道支撑的支护体系,便于结构板自上向下进行逆作法施工,B0 板部分经过加固设计后的承载力足以为施工机械以及运输车辆提供通道支撑。对比两种施工方法可知,逆作法具有显著的施工优势,具体表现在以下几方面:(1)保护周边环境。逆作法施工以地下第一作者:刘贺(1990-),男,吉林松原人,本科,工程师,主要研究方向为工程管理。江西建材工程技术与应用2862023年7 月室水平结构作为内部支撑的支护结构,相比于逆作法的临时支撑方式,其刚度要强得多,降低了基坑开
8、挖时造成基坑围护体变形的水土压力。逆作楼板中的支撑柱起到了增加坑内土体支点的作用,相比于顺做法施工,其明显减少了基坑内隆起现象3。有相关统计表明,逆作法施工基坑的变形概率相比于顺做法施工低50%,也就说明逆作法施工可以很好地控制周围建筑结构的变形情况,保护周围建筑环境。(2)节约施工场地。逆作施工法可以充分利用顶板优先施工的有利条件,在适当加固架构顶板的前提下,为施工道路以及原材料堆放提供场地,有效解决了基坑施工阶段场地狭小的布局问题,减少了施工现场对周围土地以及道路的占用面积。(3)节能环保。逆作法施工从地下结构的顶板开始施工,在地下封闭条件下进行,有效降低了噪音与尘土污染。与此同时,地下施
9、工环境还不易于受到气候条件的影响。另外,逆作法施工采用的是柱桩结合、以板代撑等技术,节约了大量临时支撑所需要的建材与人力资源。由于工程基坑形状不一致,工程场地东西两侧均为地下车道区域,此部分结构梁板难以形成有效支撑,因此,整体采取顺逆结合的施工方式,主要以逆作法为主,两侧部分采取顺做法施工,中间部分采取逆作法施工。2.2 逆作技术施工关键2.2.1 无支护条件下深坑地下室拆除及回填本工程需要拆除一个原有的地下停车库,深度在4 m以上,在地下车库拆除过程中,要选择合理的拆除方案,采用间隔施工分块拆除,同时要注意及时回填,在无支护情况下完成地下车库的拆除4。回填要考虑到后期五轴设备应用的施工需求,
10、同时,要满足后期施工中桩基施工队土质的要求,因此,经项目部研究讨论后决定,此次回填选用土、级配砂石和5%的水泥干拌进行预加固,每50 cm实施分层碾压,表层用厚50 cm的道渣进行铺盖,以满足后期施工对于地基承载力的要求。2.2.2 五轴搅拌桩的应用本工程周围需要保护的建筑物比较多,由于逆作法采用连续墙围护的施工方式,对周围环境有较大的影响,需要采用加固槽壁的方式来保证地下连续墙的成槽质量。为了降低槽壁加固过程中对周围建筑物产生的扰动,秉持经济适用的原则,施工现场采取了五轴桩机结合 FCW-A(低扰动、低置换)的工法进行槽壁加固。与传统施工工艺相比,该工法具有施工速度快、扰动小、成本低以及垂直
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