BIM技术赋能 “最强大脑”支撑

初冬时节，武汉地铁12号线沿线一派热火朝天的建设场景。12号线是武汉首条地铁环线，全长59.9公里，设站37座，线路两次穿越长江，一次穿越汉江。

由中铁十一局城轨公司承建的武汉地铁12号线7标兴业路站位于兴业路与建设大道交叉口东侧，沿兴业路呈东西向敷设，与既有3号线通道换乘。车站为地下三层双柱三跨框架结构，车站外包总长177米，标准段外包总宽22.3米，深约26.48米。

钢支撑装上“最强大脑”

近日，笔者走进绿色围挡内的兴业路站施工现场，支护基坑安装的数十根20多米长的红色钢支撑，横跨在基坑上方，整齐而壮观。与普通的支撑不同，这些支撑的两端都装有“智慧大脑”——钢支撑轴力伺服系统，整个钢支撑结构如同人的手臂一样，除了可以感知来自基坑的压力，还能根据压力自由伸缩调整，使基坑结构变形受力可控，有效提升了开挖安全性。

据武汉地铁12号线7标安全总监孙国强介绍，车站所处地层为淤泥质粉质黏土、粉质黏土夹粉土粉砂层，含水量大、压缩性高、承载能力低，为软弱土层。该站基坑施工如同在豆腐块里挖出一个长方形的坑，再吊放钢筋笼，围绕车站浇筑混凝土形成一圈坚固的“城墙”。在施工中需事先通过钢支撑对“城墙”进行支护，大型挖掘设备再进入基坑挖掘和转运土方。针对该车站地质情况复杂、基坑控制难度大等施工难题，该项目施工团队与武汉地铁业主代表多次组织技术研讨会，模拟分析不同工况下土方开挖引起的基坑变形情况，形成最优施工方案——在位于地下15至20米处采用钢支撑轴力伺服系统，给常规钢支撑装上一个“智慧大脑”。

钢支撑伺服系统（荣兰 供图）

据介绍，钢支撑轴力伺服系统融合了数控液压技术、自动化监测技术和物联网技术。在项目部监控室，随着工作人员操作电脑，深基坑内数十根钢支撑的受力情况一目了然。孙国强介绍，该系统监控数据精确度为毫米级，实时测量钢支撑轴力及位移大小，自动调控支撑轴力，轴力减小自动补偿，轴力超限自动报警，及时控制基坑变形，提升基坑自身稳定性。

车站建设全程可视可推演

12号线兴业路站与既有线3号线车站将来可实现通道换乘，对接施工条件如何？施工面临的困难还有哪些？在兴业路站会议室，随着操作人员点开操作平台，从会议桌中间缓缓升起兴业路站、石桥站、后湖四路站3座车站模型，其地下三层车站内部构造瞬间映入眼帘。

据了解，以往在施工中采用二维图纸，有些部位上下交错只能靠想象。12号线采用BIM技术后，利用相关软件对施工项目进行三维立体建模，快速梳理图纸问题，用可视化方式解决技术难题，即使一个完全不懂施工图纸的人也能直观感受施工效果。

通过建模看到，位于地下深达9层楼高，长177米，宽22.3米的兴业路站，内部构造有车控室、站台、站厅及10余间设备用房，整个结构一目了然。建设过程中，为确保工程质量和施工安全有序，除实地巡查，管理人员通过三维建模对施工作业各项工序进行“预演”和“彩排”，可进一步掌控施工合理性。

“三维建模将逐渐成为一个便于施工现场各方交流的沟通平台，可让项目各方人员方便地协调项目方案，论证项目可行性，及时排除风险隐患，缩短施工时间，提高施工现场生产效率。”该项目总工程师许键说道。

武汉地铁12号线7标施工现场（荣兰 供图）

据悉，武汉地铁12号线7标自开工以来，积极践行世界一流企业价值创造行动，以物联网技术、移动通信技术与传感器技术为手段，集成现场设备和后台数据库打造智慧化工地。通过实名制系统，环境监测系统，设备物资管理系统，钢支撑轴力伺服系统等实现工地安全生产、质量管控、绿色施工等各项工作顺利推进。该项目先后获得武汉城乡建设“全市建设工地文明施工较好工地”3次、武汉市建设工地文明施工工作领导小组“月度流动红旗工地”13次等荣誉。

【编辑：敏业】