[发明专利]一种基于BIM技术的工程桩体设计与施工方法

说明书

本发明公开了一种基于BIM技术的工程桩体设计与施工方法，包括以下步骤：在BIM软件中构建三维地层模型；根据地层的情况设计桩体的布设位置和尺寸，确定其受力情况；在钻杆上布设传感器并将其检测的数据录入三维地层模型中以实时显示成孔的情况；将钢筋笼下吊至成孔内，钢筋笼上布设有压力传感器和倾角传感器，且其检测的数据可录入三维地层模型中以实时显示，使其准确落位，然后向成孔中灌注混凝土以形成桩体。本发明的优点是：通过BIM软件可实现利用地质数据构建三维地层模型，使用户可方便直观地分析设计桩体的布设位置；而且可通过将各类传感器的数据录入到三维地层模型中，对桩体的整个施工过程进行实时的监控，确保了施工的质量。

技术领域

本发明涉及工程桩体施工领域，具体涉及一种基于BIM技术的工程桩体设计与施工方法。

背景技术

随着社会的发展以及人口的增长，高层建筑等大型建筑不断增加，但是较多地方的地基条件比较差，不能直接承受由高层建筑等大型建筑所传来的压力，地表以下存在着厚度很大的软土或中等强度的黏土层，故在较软弱土质地区的建筑物常采用桩基支撑的形式以支撑上部的建筑物重量。

钻孔灌注桩由于其施工工艺成熟、承载力高、适用范围广已被广泛应用于公路、铁路桥梁等结构工程基础中。高等级公路大、中、小桥和互通式立交桥, 基本采用钻孔灌注桩。但是,由于钻孔灌注桩是一项隐蔽工程, 较多的建设单位关心其工程施工质量，但实践表明,仍有5%-20%的钻孔灌注桩存在不同程度的质量问题，若能加强施工阶段桩基检测,可以有效地避免质量事故发生,并及时采取补救措施, 减少经济损失。

而工程桩体的设计施工主要依据详细的地质勘查报告，根据二维空间土层的分布情况，所以在设计施工过程中对周围土体环境的监控较少，实际上设计施工除了根据工程地质条件外，还要考虑桩的类型、断面、长度、场地环境及压力等各种因素，目前对整个施工区域进行三维空间上的勘查监控还存在着许多的不足和缺陷。

发明内容

本发明的目的是根据上述现有技术的不足之处，提供了一种基于BIM技术的工程桩体设计与施工方法，通过利用BIM软件构建施工区域地层的三维模型，利用该三维模型设计桩体的布设位置和尺寸，将钻杆、钢筋笼以及周围土体中的各类传感器的检测数据录入到三维模型中，对桩体的整个施工过程进行实时的监控。

本发明目的实现由以下技术方案完成：

一种基于BIM技术的工程桩体设计与施工方法，其特征在于所述设计与施工方法包括以下步骤：勘察采集施工场地的地质数据并在BIM软件中构建三维地层模型；根据所述三维地层模型中地层的情况设计桩体的布设位置和尺寸，确定其受力情况；在钻杆上布设若干位移传感器、姿态传感器以及土压传感器，并将其检测的数据录入所述三维地层模型中以实时显示成孔的情况；根据所述三维地层模型中的成孔情况调整所述钻杆以确保成孔的孔深、孔位、孔形以及孔径；将钢筋笼下吊至成孔内，所述钢筋笼上布设有位移传感器和倾角传感器，且其检测的数据可录入所述三维地层模型中以实时显示下吊情况；根据所述三维地层模型中所述钢筋笼的下吊情况调整其倾斜度和位置，使其准确落位，然后向成孔中灌注混凝土以形成桩体。

所述成孔的外围土体中还设置有若干土压传感器和位移传感器，且其所测得的数据可实时录入所述三维地层模型中以实时显示所在地层的位移变化和/或压力变化情况。

在钻孔之前还包括以下步骤：在所述桩体的布设位置插入护筒，所述护筒上设置有若干位移传感器和倾角传感器，且其检测的数据可录入所述三维地层模型中以实时显示所述护筒的倾斜度和位置。

所述桩体内竖向间隔预埋有若干应变式传感器，通过单桩竖向抗压静载试验以判断所述桩体的竖向抗压承载力是否达到设计要求，所述应变式传感器所测得的数据录入到所述三维地层模型中。

在于所述桩体内预埋有声测管，利用声波透射法进行检测和分析以判断所述桩体的完整性，并将测得的数据录入所述三维地层模型中构建所述桩体的三维模型。