基于BIM云平臺(tái)的城市軌道交通施工安全風(fēng)險(xiǎn)管理研究

馮杰，趙宗耀

（北京城建設(shè)計(jì)發(fā)展集團(tuán)股份有限公司云南京建軌道交通投資建設(shè)有限公司，昆明650000）

1 引言

BIM云平臺(tái)技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)施工項(xiàng)目管理的可視化、協(xié)調(diào)化以及優(yōu)化管理，對(duì)保證工程的質(zhì)量和施工的安全性有著十分重要的作用。

2 技術(shù)概述

BIM技術(shù)以三維數(shù)字技術(shù)為基礎(chǔ)，對(duì)工程項(xiàng)目中的各種相關(guān)技術(shù)的數(shù)據(jù)進(jìn)行收集，以數(shù)字化方式展現(xiàn)出來，在項(xiàng)目建設(shè)中發(fā)揮了很大的優(yōu)勢。目前，美國、英國等國家對(duì)BIM技術(shù)的運(yùn)用相對(duì)較為嫻熟，尤其在地鐵工程維護(hù)、建設(shè)、運(yùn)用管理方面的運(yùn)用較多。BIM技術(shù)在世界范圍內(nèi)的應(yīng)用已成為建筑企業(yè)生存的必備技能，逐步改變了傳統(tǒng)建筑的設(shè)計(jì)、施工和管理工作模式。近幾年，全國范圍內(nèi)BIM技術(shù)應(yīng)用能力較強(qiáng)的承包商平均增長近30%。自2013年以來，它發(fā)展迅速，在軌道交通建設(shè)中也發(fā)揮了重要作用，主要應(yīng)用內(nèi)容包括結(jié)構(gòu)建模、碰撞檢測、管道設(shè)計(jì)、施工仿真等。

3 BIM技術(shù)在城市軌道建設(shè)中的應(yīng)用價(jià)值

3.1 為項(xiàng)目施工提供重要的技術(shù)支持

項(xiàng)目開工前，根據(jù)平面圖紙繪制三維模型，以消除設(shè)計(jì)與施工之間的差別，并發(fā)掘圖紙中存在的錯(cuò)誤與偏差。通過動(dòng)態(tài)的施工模擬來減少施工沖突，優(yōu)化施工方案，提高施工過程的管控能力，讓施工現(xiàn)場的管理工作更加規(guī)范。同時(shí)，利用BIM中的建模技術(shù)，也可以發(fā)現(xiàn)其中隱藏的設(shè)計(jì)問題，讓各個(gè)專業(yè)的配合更加默契。

3.2 為項(xiàng)目施工提供正確的施工方案

這是最大化城市軌道交通項(xiàng)目價(jià)值的重要手段。在施工方案優(yōu)化中，施工周期長，信息量大，技術(shù)難度大，效果不理想。利用BIM 云平臺(tái)，可以將真實(shí)的項(xiàng)目信息輸入模型中，包括成本信息、參數(shù)信息、時(shí)間信息和幾何信息。通過對(duì)大量信息的準(zhǔn)確測量，對(duì)項(xiàng)目建設(shè)計(jì)劃進(jìn)行了優(yōu)化，比較客觀、全面，確保了最優(yōu)的施工方案。

3.3 為項(xiàng)目施工提供正確的施工模擬程度

BIM技術(shù)最大的優(yōu)勢就是可以對(duì)建筑施工環(huán)境進(jìn)行一比一模擬，對(duì)實(shí)際的地質(zhì)環(huán)境、裂縫、沉降等情況進(jìn)行模擬，透過模擬器，施工人員能夠?qū)ΜF(xiàn)場可能出現(xiàn)的問題進(jìn)行預(yù)測，并制定相應(yīng)的解決措施，從根本上提高施工效率，確保施工質(zhì)量。有些工程在設(shè)計(jì)圖紙時(shí)會(huì)發(fā)現(xiàn)圖紙與實(shí)際的施工環(huán)境有差異性，而BIM技術(shù)能夠真實(shí)模擬現(xiàn)場施工情景，對(duì)可能存在的危險(xiǎn)及安全進(jìn)行評(píng)估，例如，深基坑支護(hù)施工、腳手架搭設(shè)、懸挑架搭設(shè)等，這些具有難度的施工技術(shù)，可以透過BIM技術(shù)實(shí)現(xiàn)仿真模擬。這也為后期的實(shí)際施工奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

4 安全風(fēng)險(xiǎn)管理的應(yīng)用

4.1 三維模型構(gòu)建

在構(gòu)建城市軌道交通安全BIM 云平臺(tái)后，可以基于二維設(shè)計(jì)圖構(gòu)建三維設(shè)計(jì)模型。根據(jù)實(shí)際施工方法和現(xiàn)場工藝布置，進(jìn)一步劃分設(shè)計(jì)模型。其次，按照現(xiàn)場實(shí)際施工情況，對(duì)施工人員進(jìn)行合理的分配，保證精度能夠滿足后續(xù)方案模擬、施工進(jìn)度以及工程計(jì)量等需求，確保施工安全。

設(shè)計(jì)師可以通過3D CAD 軟件專業(yè)設(shè)計(jì)，以創(chuàng)建具有屬性信息的3D 設(shè)計(jì)模型，即BIM。相關(guān)的BIM 數(shù)據(jù)可以在不同的專業(yè)設(shè)計(jì)之間共享，以避免重復(fù)輸入數(shù)據(jù)信息。此外，BIM云平臺(tái)可以自動(dòng)生成或提取2D 設(shè)計(jì)圖紙和建筑材料清單，BIM 可以快速計(jì)算詳細(xì)的材料表格。使用專業(yè)軟件可以自動(dòng)完成BIM 設(shè)計(jì)的校對(duì)，并分析其是否符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)行實(shí)時(shí)模擬以確保安全和平穩(wěn)的施工。

4.2 工程質(zhì)量安全控制

工程質(zhì)量為建筑行業(yè)所重視的核心問題，確保工程質(zhì)量，排除質(zhì)量安全隱患，是城市軌道交通施工安全的重要保證。但是，影響項(xiàng)目質(zhì)量安全的因素很多，而且隱蔽性很強(qiáng)。另外，工程質(zhì)量安全的管理時(shí)間周期比較長，屬于動(dòng)態(tài)過程。BIM 云平臺(tái)可以有效解決當(dāng)前工程質(zhì)量問題，從而提高工程質(zhì)量管理的效率。BIM技術(shù)本身是一個(gè)數(shù)據(jù)共享平臺(tái)，占據(jù)工程項(xiàng)目生命周期的所有階段。其能夠便于計(jì)算建筑構(gòu)件信息及設(shè)備信息的工程量、工程造價(jià)預(yù)估及建筑材料采購及管理。系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)施工工程全面周期信息及文檔資料的統(tǒng)一管理，變更及時(shí)反饋相應(yīng)專業(yè)人員，解決工作職責(zé)混亂的問題，保證施工安全。

4.3 按照部門劃分管理職責(zé)

為了有效開展項(xiàng)目管理工作，監(jiān)管部門要適當(dāng)開展相應(yīng)的工作，有效地管理項(xiàng)目。有效區(qū)分各部門的工作任務(wù)，合理區(qū)分各部門的工作內(nèi)容，避免職責(zé)不明確的現(xiàn)象[1]。

4.4 施工場地規(guī)劃

施工現(xiàn)場處于固定空間，用于復(fù)雜的施工和交叉作業(yè)。BIM 云平臺(tái)允許施工單位結(jié)合施工方案對(duì)整個(gè)施工現(xiàn)場進(jìn)行分析研究，然后了解施工現(xiàn)場相關(guān)信息，如環(huán)境條件、交通路線、施工現(xiàn)場位置、材料堆放、機(jī)械停車以及往返現(xiàn)場的路線，確保施工安全管理的順利完成。

5 結(jié)語

綜上所述，BIM 云平臺(tái)借助其先進(jìn)技術(shù)特點(diǎn)，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)城市軌道交通施工安全風(fēng)險(xiǎn)管理的全面把控，確保工程如期開展和工程質(zhì)量，保障施工的順利進(jìn)行，是相關(guān)領(lǐng)域中極為重要的施工安全管理技術(shù)。