BIM技術(shù)在基坑開(kāi)挖施工安全管理中的應(yīng)用研究

李國(guó)君

（中鐵城建集團(tuán)第二工程有限公司,廣東廣州510600）

建筑業(yè)是我國(guó)的支柱產(chǎn)業(yè)，關(guān)乎人們的物質(zhì)生活水平及生命安全，而預(yù)提升高層建筑的安全性和穩(wěn)定性，則必須從基坑工程的施工管理著手。因此，在二十一世紀(jì)背景下，建筑企業(yè)應(yīng)當(dāng)與時(shí)俱進(jìn)，摒棄傳統(tǒng)的二維設(shè)計(jì)技術(shù)，應(yīng)用科學(xué)、先進(jìn)的BIM信息可視化技術(shù)，把設(shè)計(jì)圖稿的文字和圖片部分轉(zhuǎn)化為立體三維模型，如此既直觀又生動(dòng)，可以進(jìn)一步優(yōu)化建筑工程的設(shè)計(jì)水平，有效確?；邮┕すこ痰馁|(zhì)量安全?，F(xiàn)就BIM技術(shù)在我國(guó)基坑開(kāi)挖施工安全管理中的具體應(yīng)用展開(kāi)探討。

1 B I M技術(shù)概述

現(xiàn)階段，人們普遍稱(chēng)BIM技術(shù)為建筑信息模型亦或是建筑信息管理。BIM技術(shù)是在建筑工程項(xiàng)目的基礎(chǔ)上，應(yīng)用現(xiàn)代信息技術(shù)、數(shù)字化手段展開(kāi)設(shè)計(jì)的一種三維設(shè)計(jì)模型。一般來(lái)說(shuō)，BIM技術(shù)主要有以下特征：一是可視化功能。與以往的CAD圖紙比較，BIM技術(shù)設(shè)計(jì)出的三維模型更為直觀化、立體化，即便是未經(jīng)專(zhuān)業(yè)培訓(xùn)的人員也可清楚明白模型內(nèi)容，從而獲知材料、構(gòu)造、造價(jià)等方面的信息。二是協(xié)調(diào)性功能。建筑施工涉及領(lǐng)域眾多，若設(shè)計(jì)人員未將圖紙?jiān)O(shè)計(jì)工作與其他方面進(jìn)行協(xié)調(diào)和溝通，容易導(dǎo)致圖紙?jiān)O(shè)計(jì)在細(xì)節(jié)方面的缺陷問(wèn)題。而將BIM技術(shù)引進(jìn)建筑工程中可以很好地解決此類(lèi)問(wèn)題，例如在管線(xiàn)與墻面嚴(yán)重碰撞問(wèn)題中，應(yīng)用BIM技術(shù)將所有設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)進(jìn)行歸納分析，便很容易查找出易發(fā)生沖突的工程環(huán)節(jié)，從而進(jìn)行三維模型和圖紙的修改和補(bǔ)充。三是模擬性功能，除模擬建筑工程的構(gòu)造、環(huán)境以及施工等方面的設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)外，BIM技術(shù)還可以從節(jié)能、人流等角度進(jìn)行模擬設(shè)計(jì)，從而進(jìn)一步優(yōu)化整個(gè)施工圖紙的安全性、科學(xué)性。四是可出圖性功能。由于BIM信息可視化技術(shù)具有信息一致性特征，所以，只要工作人員對(duì)某一樓層的平面圖進(jìn)行修改和設(shè)計(jì)，整個(gè)建筑工程的視圖信息也隨之修改優(yōu)化，有效避免了因設(shè)計(jì)內(nèi)容重復(fù)修改而導(dǎo)致的工程信息不匹配問(wèn)題。

2 B I M技術(shù)在基坑工程中的應(yīng)用分析

2.1 在進(jìn)度管理中的應(yīng)用

BIM技術(shù)可以利用3D模型技術(shù)將整個(gè)基坑施工工程的設(shè)計(jì)圖紙轉(zhuǎn)化為直觀、形象的3D可視化建筑信息模型，工作人員可以從3D建筑設(shè)計(jì)模型中獲知基坑工程的施工進(jìn)度、施工情況、關(guān)鍵工序、隱患問(wèn)題以及各個(gè)環(huán)節(jié)的銜接等情況，進(jìn)而提高工程項(xiàng)目的施工效率，預(yù)防并解決施工安全問(wèn)題，確保工程的施工質(zhì)量安全。此外，在基坑工程項(xiàng)目的設(shè)計(jì)階段，工作人員還可以采用BIM技術(shù)對(duì)基坑工程的全部施工信息進(jìn)行統(tǒng)籌規(guī)劃，例如工程的支護(hù)、施工現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境等信息，同時(shí)再結(jié)合工程的平面圖、剖面圖等三維模型，對(duì)接下來(lái)的施工工序進(jìn)行指導(dǎo)建設(shè)。另外，BIM信息可視化技術(shù)還能夠針對(duì)基坑工程施工現(xiàn)場(chǎng)的機(jī)械設(shè)備存放地區(qū)、場(chǎng)地的劃分等內(nèi)容，展開(kāi)科學(xué)的模擬及分析工作，通過(guò)可視化環(huán)境方式查找出最合適的施工作業(yè)區(qū)，可以有效避免各個(gè)施工環(huán)節(jié)的矛盾沖突問(wèn)題，同時(shí)，也解決了施工物料存放混亂、廢棄材料大型堆積等問(wèn)題?？傊?，將BIM技術(shù)引進(jìn)我國(guó)基坑工程施工進(jìn)度管理中,不但可以有效提高工程的施工效率，還能減少因廢料亂堆而引起的環(huán)境污染問(wèn)題。

2.2 在質(zhì)量管理中的應(yīng)用

通過(guò)創(chuàng)建直觀化、可視化的BIM三維設(shè)計(jì)模型，工作人員可以快速查出施工工程設(shè)計(jì)圖紙存在的隱患問(wèn)題，從而進(jìn)一步優(yōu)化圖紙?jiān)O(shè)計(jì)環(huán)節(jié)的合理性與科學(xué)性，有效避免因設(shè)計(jì)不合理而導(dǎo)致安全事故的發(fā)生。對(duì)此，在應(yīng)用BIM技術(shù)的過(guò)程中，工作人員應(yīng)針對(duì)平面圖、剖面圖以及立面圖等內(nèi)容獨(dú)立、繁瑣的設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行統(tǒng)籌規(guī)劃與分析，提高設(shè)計(jì)圖紙的安全性和合理性?，F(xiàn)階段3D設(shè)計(jì)技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)愈發(fā)明顯，所以，工作人員可以在3D技術(shù)的輔助下把重要的施工圖紙進(jìn)行整合并自動(dòng)生成，減少人工設(shè)計(jì)出現(xiàn)的質(zhì)量問(wèn)題。同時(shí)，隨著我國(guó)信息科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，基坑建筑工程的施工技術(shù)及施工工藝也隨之發(fā)生變化，因此，如何把新技術(shù)、新工藝以及新材料應(yīng)用到工程施工中，以此提升工程的安全管理水平值得認(rèn)真思考。BIM技術(shù)讓人們看到了希望，可以把這些新技術(shù)所導(dǎo)致的工程信息變化內(nèi)容都引進(jìn)BIM系統(tǒng)中，促使工作人員實(shí)時(shí)了解施工變化情況，調(diào)整后期施工進(jìn)度、施工工序等，確保工程的施工質(zhì)量。

2.3 在成本管理中的應(yīng)用

據(jù)調(diào)查，我國(guó)許多基坑工程在成本管理環(huán)節(jié)普遍存在成本控制不精細(xì)等問(wèn)題，例如只保留成本的預(yù)算數(shù)據(jù)和結(jié)算數(shù)據(jù)，沒(méi)有完全統(tǒng)計(jì)相關(guān)的成本控制費(fèi)用明細(xì)，導(dǎo)致成本上漲乃至虧損等成本管理問(wèn)題。對(duì)此，工作人員可以把BIM技術(shù)引進(jìn)基坑工程的成本管理環(huán)節(jié)，通過(guò)系統(tǒng)中的全部構(gòu)件成本信息內(nèi)容計(jì)算工程的成本費(fèi)用，確保工程的成本控制水平。此外，由于基坑工程常常出現(xiàn)各個(gè)施工環(huán)節(jié)交叉、沖擊、碰撞等問(wèn)題，導(dǎo)致必須進(jìn)行的返工作業(yè)而引起成本上調(diào)問(wèn)題，只需要通過(guò)BIM技術(shù)進(jìn)行信息模擬，推演出合理的各個(gè)工序施工步驟，便可避免返工作業(yè)，有效控制工程成本費(fèi)用，杜絕建筑資源浪費(fèi)。

2.4 在安全管理中的應(yīng)用

基坑工程開(kāi)挖施工安全管理工作水平直接影響工程施工質(zhì)量和施工安全。對(duì)此，工作人員需要借助BIM信息可視化技術(shù)提前模擬推演可能發(fā)生的安全事故、隱患問(wèn)題，進(jìn)一步明確各種安全問(wèn)題的危險(xiǎn)程度、發(fā)生特征、造成后果，從而依據(jù)模擬結(jié)果設(shè)計(jì)出最佳的解決方案。例如逃生路線(xiàn)等措施，有效避免人員傷亡、工程塌方等情況。BIM技術(shù)不僅可以進(jìn)行安全事故的模擬推演設(shè)計(jì)工作，還可以利用模擬影像技術(shù)直觀展示基坑開(kāi)挖施工工程的安全生產(chǎn)和現(xiàn)場(chǎng)逃生情況，培養(yǎng)施工人員的逃生意識(shí)和逃生技能，提高建筑施工工程的安全性。

綜上所述，BIM技術(shù)是通過(guò)應(yīng)用三維數(shù)字表達(dá)技術(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)的一種建筑信息模型，具有可視性、協(xié)調(diào)性、模擬化等特點(diǎn)，將其應(yīng)用到我國(guó)基坑開(kāi)挖施工工程的進(jìn)度管理、質(zhì)量管理、成本管理、安全管理等環(huán)節(jié)，可以幫助工作人員進(jìn)一步協(xié)調(diào)各道工序，避免因工序沖突而產(chǎn)生的成本上漲問(wèn)題；還可以通過(guò)三維模型的模擬影功能，提早發(fā)現(xiàn)施工工程設(shè)計(jì)圖紙存在的隱患問(wèn)題，有效優(yōu)化和完善設(shè)計(jì)圖紙的科學(xué)性和合理性，確?；咏ㄖこ痰陌踩芾硭健?/p>