地鐵施工安全方面的BIM技術(shù)的應(yīng)用淺析

孫政偉

摘要：當(dāng)前，我國高新技術(shù)不斷的發(fā)展，并且在地鐵工程中被廣泛的應(yīng)用。BIM技術(shù)通過3D的方式將建筑的設(shè)計(jì)進(jìn)行還原，以此為基礎(chǔ)建立安全管理體系，將其應(yīng)用到地鐵施工安全管理中具有良好效果，這極大地改善建筑參與各方的交流與合作，給建筑行業(yè)帶來極大的價(jià)值和利益。本文探討分析BIM技術(shù)在地鐵施工安全方面的應(yīng)用，介紹具體的應(yīng)用方法，指出需要注意的問題。實(shí)際應(yīng)用表明，BIM技術(shù)滿足地鐵施工安全管理需要，能取得良好的應(yīng)用效果，地鐵施工安全管理中值得進(jìn)一步推廣。

關(guān)鍵詞：地鐵施工；安全；BIM技術(shù)；應(yīng)用

引言

隨著互聯(lián)網(wǎng)+的提出，利用現(xiàn)代化手段解決疑難問題已經(jīng)成為第一選擇，在地鐵施工方面，利用BIM技術(shù)建立建筑信息模型，通過透視化技術(shù)讓地鐵的建設(shè)科學(xué)化、標(biāo)準(zhǔn)化，就成為地鐵施工中最為現(xiàn)代化的安全管理模式。

1、BIM技術(shù)簡介

BIM技術(shù)是建筑信息模型的簡稱，它的出現(xiàn)給土木工程領(lǐng)域帶來全新變革，受到普遍關(guān)注和重視，其應(yīng)用也越來越廣泛。就其定義來看，BIM指的是創(chuàng)建、管理設(shè)施物理與功能特性的數(shù)字化表達(dá)過程，該技術(shù)的應(yīng)用，能為建筑設(shè)施全生命周期管理和決策提供可靠的信息支持。在地鐵工程施工中，以BIM技術(shù)為基礎(chǔ)建立安全管理系統(tǒng)，為安全管理提供可視化技術(shù)支持，有利于全面掌握地鐵施工的基本信息，讓安全管理決策變得更加信息化、自動(dòng)化和科學(xué)化。不僅能帶動(dòng)施工安全的標(biāo)準(zhǔn)化管理進(jìn)程，還能提高施工效率，實(shí)現(xiàn)對安全事故的有效預(yù)防，促進(jìn)地鐵施工建設(shè)順利進(jìn)行，保障工程建設(shè)質(zhì)量和施工綜合效益。

2、地鐵施工的特點(diǎn)以及存在的隱患

2.1施工隊(duì)伍非常復(fù)雜

作為地鐵施工企業(yè)的工作人員具有很強(qiáng)的流動(dòng)性，與此同時(shí)，施工的質(zhì)量具有很強(qiáng)的不穩(wěn)定性。還有部分工作人員的安全意識(shí)較差，在施工中沒有根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)及時(shí)的采取安全保證的施工辦法，導(dǎo)致了項(xiàng)目施工安全管理上的缺陷。同時(shí)，由于部分施工企業(yè)為了節(jié)省成本，雇傭大量未受到專業(yè)施工安全培訓(xùn)的臨時(shí)施工人員，他們的文化素質(zhì)良莠不齊，以上種種情況都給地鐵車站這類高危險(xiǎn)性的施工活動(dòng)帶來許多不穩(wěn)定因素。

2.2施工空間環(huán)境復(fù)雜

地鐵施工是一項(xiàng)十分浩大的工程，由于施工的要求，在施工現(xiàn)場總是會(huì)堆積大量的建筑材料，以及多種作業(yè)工具，大量的施工人員聚集在狹窄的空間內(nèi)，除此以外，地上、地下多層次垂直方向及水平方向的施工空間交錯(cuò)密集。地面上的高樓大廈，還有地下大量的煤氣管網(wǎng)以及市政管網(wǎng)，與地鐵施工現(xiàn)場外的人和車往往只是一墻之隔，組成了全方位立體交叉的空間體系，這種空間體系給施工帶來了極大的風(fēng)險(xiǎn)。

3、BIM在地鐵施工安全方面的應(yīng)用

3.1明確施工流程

在具體的施工過程中，需要對不同管線的預(yù)埋方式、線纜敷設(shè)、各種終端設(shè)備的安裝、區(qū)間內(nèi)軌道旁設(shè)備的安裝等有著必要地了解，確保地鐵施工質(zhì)量能夠達(dá)到實(shí)際生產(chǎn)活動(dòng)的具體要求。實(shí)現(xiàn)這樣的發(fā)展目標(biāo)，可以充分地發(fā)揮出BIM模型的相關(guān)作用，對于不同的施工流程進(jìn)行有效地展示，確保了施工人員可以在這種信息模型的支持下完成相關(guān)的施工計(jì)劃，及時(shí)地處理施工中可能存在的問題，保證了地鐵施工計(jì)劃的順利完成。同時(shí)，由于BTM系統(tǒng)具有可視化。模擬化的特點(diǎn)，可以對施工進(jìn)行合理地建模，促使施工人員能夠?qū)θ蹼姌蚣?、設(shè)備安裝等有著正確的認(rèn)識(shí)，提高了地鐵施工的綜合管理水平。

3.2地鐵施工風(fēng)險(xiǎn)感知管理理論分析

地鐵施工安全性控制主要包括圍護(hù)工程的質(zhì)量管理、樁基礎(chǔ)的檢測和巷道頂壁結(jié)構(gòu)的加固工作等。考慮到地鐵開挖區(qū)域的降水因素影響，做好后期的路面恢復(fù)工作，確保地鐵施工在最短的時(shí)間內(nèi)完成，不影響周邊居民的正常出行。另外，地鐵施工項(xiàng)目模型中的某一個(gè)構(gòu)建的信息變換也應(yīng)該關(guān)聯(lián)到其他的構(gòu)建上，并且及時(shí)地完成更新和信息調(diào)整。地鐵建筑項(xiàng)目所有數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)都應(yīng)該基于單一的BIM數(shù)據(jù)庫實(shí)現(xiàn)，保證項(xiàng)目不同階段參與方所獲取的信息是一致的，并且各個(gè)施工階段的工程信息無差別。在地鐵施工項(xiàng)目的安全信息基層，技術(shù)管理人員應(yīng)該根據(jù)項(xiàng)目不同階段的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)行工序質(zhì)量檢查。在地鐵施工風(fēng)險(xiǎn)控制板塊中，技術(shù)管理人員應(yīng)該做好施工前風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別與預(yù)防工作，并且根據(jù)施工中具體風(fēng)險(xiǎn)做好實(shí)時(shí)感知建立預(yù)警機(jī)制。在地鐵施工BIM項(xiàng)目綜合管理活動(dòng)中，管理應(yīng)該做好決策支持分析工作，強(qiáng)化工期分析確保地鐵施工活動(dòng)在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)能夠順利完工

3.3設(shè)備區(qū)走廊建議采用綜合支吊架

設(shè)備區(qū)走廊空間狹窄，建議采用綜合支吊架，若不采用綜合支吊架，而各專業(yè)各行其道，既導(dǎo)致三維模型雜亂不清晰，又會(huì)影響現(xiàn)場管線排布的布局與美觀。綜合支吊架和普通支吊架有一定厚度，將占用管線布置凈空，在進(jìn)行設(shè)備區(qū)走廊等區(qū)域的綜合管線的BIM設(shè)計(jì)過程中，需要把綜合支吊架、普通支吊架的厚度綜合考慮到BIM圖形中，以免在后期各專業(yè)施工中因管線標(biāo)高不夠、管線路徑?jīng)_撞，需停工進(jìn)行測量、設(shè)計(jì)和協(xié)調(diào)，造成大量的工期損失和人工浪費(fèi)。

3.4利用BIM動(dòng)態(tài)模擬建設(shè)

利用BIM技術(shù)進(jìn)行動(dòng)態(tài)模擬工程建設(shè)，數(shù)據(jù)錄入量非常大，更適用于工期較穩(wěn)定的工程建設(shè)。若施工管理過程中，工期調(diào)整變化非常頻繁，使得BIM管理方需要不斷對動(dòng)態(tài)模型進(jìn)行數(shù)據(jù)錄入、調(diào)整，耗費(fèi)大量時(shí)間和人力，且收到的效益又很小。設(shè)備區(qū)裝修中墻體砌筑、抹灰、刮膩?zhàn)拥裙ば驊?yīng)在BIM動(dòng)態(tài)模型中體現(xiàn)，避免出現(xiàn)設(shè)備區(qū)砌筑的進(jìn)度滯后于機(jī)電各專業(yè)管線的進(jìn)度，使本就非常狹小的設(shè)備區(qū)、機(jī)房的上部空間被占滿，裝修專業(yè)施工人員無法進(jìn)行上部墻體的砌筑、構(gòu)造柱支模和澆筑、墻面抹灰和刮膩?zhàn)拥裙ば?，形成永久性質(zhì)量缺陷，降低工程質(zhì)量。

3.5地鐵施工中的數(shù)據(jù)監(jiān)測與優(yōu)先級事故處理

在地鐵施工項(xiàng)目的實(shí)施控制環(huán)節(jié)中，技術(shù)管理人員應(yīng)該做好信息查詢板塊的優(yōu)化設(shè)計(jì)工作，建立有效的實(shí)時(shí)預(yù)警保障機(jī)制，對地鐵施工中出現(xiàn)的各類事件進(jìn)行追蹤，對于嚴(yán)重影響施工安全的事件，例如巷道開挖過程中的塌方和邊坡部分滑落問題，應(yīng)該及時(shí)地上報(bào)給上級領(lǐng)導(dǎo)。統(tǒng)計(jì)分析地鐵施工中出現(xiàn)的各類事故，及時(shí)地?fù)錅缬绊懙罔F安全的各類隱患。地鐵施工安全控制的重點(diǎn)在于風(fēng)險(xiǎn)預(yù)防和措施防護(hù)。依據(jù)BIM建筑信息模型進(jìn)行地鐵結(jié)構(gòu)安全性能分析，依據(jù)實(shí)測數(shù)據(jù)進(jìn)行動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)安全性預(yù)測，并且根據(jù)地鐵開挖深度的不同，進(jìn)行危險(xiǎn)區(qū)域分級與預(yù)警機(jī)制設(shè)計(jì)。技術(shù)管理人員應(yīng)該認(rèn)真檢查地鐵施工中，每道工序是否符合安全生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)的需要，重點(diǎn)進(jìn)行空間沖突檢查。在地鐵施工安全管理工作中，根據(jù)安全分類沖突的類別，確定處理優(yōu)先級，對于嚴(yán)重影響地下工程結(jié)構(gòu)安全的問題優(yōu)先處理。

4、結(jié)語

通過上述分析可看出，BIM技術(shù)是一種綜合性的計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)，可從設(shè)計(jì)階段介入，發(fā)揮高效的信息化數(shù)據(jù)處理能力，建立三維項(xiàng)目模型，并虛擬實(shí)現(xiàn)施工過程，有助于發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)和施工方案中的問題，在地鐵施工安全中己具有成功經(jīng)驗(yàn)，目前仍有一些需改進(jìn)的問題，應(yīng)通過有效的改進(jìn)方式以形成更明顯的技術(shù)支持能力。

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