基于BIM技術(shù)的橋梁施工安全監(jiān)理工作優(yōu)化策略研究

彭來 陳鈺婷 崔玉 魏煒

文章研究了橋梁施工安全監(jiān)理工作優(yōu)化策略，介紹了BIM技術(shù)在安全監(jiān)理工作中應(yīng)用的優(yōu)勢，制定了基于BIM技術(shù)的橋梁施工安全監(jiān)理工作流程，并結(jié)合安全檢查表法，構(gòu)建基于BIM模型的輔助管理模式，提出切實可行的優(yōu)化策略，以期提高橋梁施工安全監(jiān)理工作效率。

BIM技術(shù);橋梁工程;安全監(jiān)理;安全檢查法;優(yōu)化策略

U445.1A521893

0 引言

隨著社會的發(fā)展、生產(chǎn)力的進步，我國正從橋梁大國走向橋梁強國[1]。21世紀(jì)以來橋梁建設(shè)不斷向大跨、重載、輕型、新材料方向發(fā)展，不斷涌現(xiàn)最大跨度公路橋梁、最長跨海大橋等世界紀(jì)錄，成為中國對外交流的又一張新“名片”，贏得國內(nèi)外的高度贊揚和認(rèn)可。然而隨著橋梁施工難度持續(xù)加大，施工工藝越來越復(fù)雜，安全風(fēng)險因素也逐步增加，施工安全成為制約橋梁建設(shè)高質(zhì)量發(fā)展的關(guān)鍵因素，導(dǎo)致施工安全監(jiān)理工作形勢日益嚴(yán)峻[2-3]。如何有效提升橋梁施工安全監(jiān)理工作效率，減少安全事故發(fā)生，促進橋梁建設(shè)穩(wěn)步發(fā)展具有重要的現(xiàn)實意義。

建筑信息模型（Building Information Modeling，簡稱BIM）技術(shù)的出現(xiàn)為建筑產(chǎn)業(yè)信息化、工業(yè)化提供有效的技術(shù)支持，憑借其三維可視化、協(xié)調(diào)性、模擬性、優(yōu)化性以及具有全面的信息數(shù)據(jù)在各大工程階段應(yīng)用中嶄露頭角，得到眾多設(shè)計師、工程師、學(xué)者的青睞[4-6]，為實現(xiàn)建筑產(chǎn)業(yè)全生命周期管理提供技術(shù)保障，也成為安全管理變革的一絲曙光?；诖吮尘?，本文研究橋梁施工安全監(jiān)理工作優(yōu)化策略，介紹BIM技術(shù)在橋梁施工安全監(jiān)理工作中的應(yīng)用優(yōu)勢，制定基于BIM技術(shù)橋梁施工安全監(jiān)理工作流程，結(jié)合安全檢查表法，構(gòu)建基于BIM模型安全檢查輔助管理模式，并提出切實可行的優(yōu)化策略，以期提高橋梁施工安全監(jiān)理工作效率。

1 橋梁施工現(xiàn)場安全監(jiān)理

1.1 橋梁施工存在的安全隱患

1.1.1 人的不安全行為

（1）人員的安全教育培訓(xùn)是安全生產(chǎn)的首要環(huán)節(jié)，而在實際施工過程中由于疏于安全培訓(xùn)，導(dǎo)致員工安全意識淡薄，出現(xiàn)施工人員未戴安全帽，高空作業(yè)未系安全帶等現(xiàn)象。

（2）施工人員的專業(yè)技術(shù)有待提高，不熟悉工作流程，不懂施工操作，又盲目操作，不僅造成極大的安全隱患，也影響施工進度和質(zhì)量。

（3）安全監(jiān)理體系不夠完善，責(zé)任分工不夠明確，出現(xiàn)安全監(jiān)理員兼職其他工作事項，嚴(yán)重影響安全監(jiān)理工作有序進行，給安全生產(chǎn)造成巨大威脅。

1.1.2 物料的不安全狀態(tài)

橋梁施工過程中存在大量危險材料、機械設(shè)備，沒有有效的管理也會導(dǎo)致安全事故的頻繁發(fā)生。（1）危險材料的放置不規(guī)范，無領(lǐng)取記錄，無法建立常態(tài)的工作日志，出現(xiàn)危險區(qū)域無安全標(biāo)識，臨邊洞口無欄桿等防護設(shè)施的現(xiàn)象;機械設(shè)備進場無序，缺乏日常的維護和保養(yǎng)，也存在一定的違規(guī)操作，在施工中導(dǎo)致非正常工作間歇，造成安全隱患，阻礙施工。（2）施工過程中的用水用電不夠規(guī)范，缺乏必要管理，導(dǎo)致觸電事故時常頻發(fā)，成為施工現(xiàn)場安全事故重大危險源之一。

1.1.3 環(huán)境的不安全因素

橋梁施工作業(yè)環(huán)境惡劣，既要充分考慮地質(zhì)水文條件，收集施工現(xiàn)場具體地形地貌信息，掌握河流水文情況再計劃施工和機械設(shè)備的有序部署[7]，還要關(guān)注氣候影響，嚴(yán)禁大風(fēng)大雨下施工。同時，合理布置施工場地有利于施工安全，場地功能分區(qū)明確，危險區(qū)域醒目，必須符合國家安全生產(chǎn)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)。

1.2 橋梁施工安全監(jiān)理現(xiàn)狀

橋梁施工安全監(jiān)理是一項非常重要且復(fù)雜的工作。監(jiān)理人員根據(jù)國家安全生產(chǎn)規(guī)范以及勞動保護的相關(guān)法律，對施工現(xiàn)場環(huán)境、人員、機械設(shè)備進行全方位、全過程的監(jiān)控與管理，保障施工安全有序進行。然而目前橋梁施工安全監(jiān)理工作還存在很多問題，如安全監(jiān)理體系不夠完善、低價中標(biāo)導(dǎo)致安全監(jiān)理服務(wù)質(zhì)量低下、安全監(jiān)理人員專業(yè)技能不高、安全責(zé)任意識不強等現(xiàn)象[8-9]，導(dǎo)致施工現(xiàn)場安全事故頻繁發(fā)生，給施工人員的生命和項目的有序生產(chǎn)造成巨大威脅，亟須新的管理思路改變安全監(jiān)理工作的不利局面。

2 BIM技術(shù)在安全監(jiān)理中的應(yīng)用優(yōu)勢

2.1 BIM技術(shù)概念

BIM不僅是計算機硬件發(fā)展到新高度的一種產(chǎn)物，也是信息化思維、全生命周期管理新領(lǐng)域應(yīng)用的偉大嘗試。利用計算機三維軟件表達建筑物所具有的真實信息，可以通過移動設(shè)備終端展現(xiàn)模型，傳達信息，完成數(shù)據(jù)互聯(lián)互通，實現(xiàn)各參建方信息數(shù)據(jù)流通，避免施工過程中出現(xiàn)信息孤島、協(xié)調(diào)不通暢等現(xiàn)象。

目前BIM技術(shù)由于本土化工作模式和實際生產(chǎn)需要等原因，僅在施工階段有較多的應(yīng)用和創(chuàng)新，如三維技術(shù)交底、漫游模擬、工藝模擬、綜合管線碰撞檢查、設(shè)計變更優(yōu)化、進度控制與管理、質(zhì)量控制與管理、成本控制與管理、安全管理等，能夠較好地指導(dǎo)施工，提前發(fā)現(xiàn)設(shè)計的不足，盡早反饋給業(yè)主和設(shè)計部門進行設(shè)計變更，從而縮短施工周期，提高施工質(zhì)量，降低施工成本，促進施工平穩(wěn)有序開展。

2.2 BIM技術(shù)應(yīng)用優(yōu)勢

（1）BIM技術(shù)將抽象復(fù)雜的二維圖紙以三維可視化模型表達施工所需信息，直觀、清楚，所見即所得。開展三維技術(shù)交底，能夠較好地指導(dǎo)施工，對于展示類危險源能夠有較好的展示，如安全警示、“四口五臨邊”的防護等。

（2）BIM模型包含建筑物所具有的真實信息，全面豐富且一處修改、處處修改，使用方便，可提升模型維護效率。

（3）BIM模型兼容性日益完善，不用重復(fù)建模，基于IFC國際模型標(biāo)準(zhǔn)可導(dǎo)入任何三維軟件，發(fā)揮各相關(guān)三維軟件的應(yīng)用優(yōu)勢，滿足項目應(yīng)用需求。

（4）BIM模型兼容多種移動設(shè)備終端，現(xiàn)今配置強大的智能手機、平板也可以完美呈現(xiàn)三維模型。結(jié)合安全檢查表法，將模型與安全檢查工作的報表相關(guān)聯(lián)，可保證模型與規(guī)范統(tǒng)一，可模型與實體統(tǒng)一。

（5）BIM技術(shù)為員工安全教育培訓(xùn)提供新的思路，改變傳統(tǒng)桌面道具式模擬方式，結(jié)合VR、AR等新一代信息技術(shù)，讓員工身臨其境地感受施工安全的重要性，增強安全意識，從而更好地指導(dǎo)安全施工。

2.3 BIM安全監(jiān)理工作應(yīng)用流程

BIM安全監(jiān)理基于傳統(tǒng)安全監(jiān)理工作中心不變，融入以BIM技術(shù)為引領(lǐng)的新一代信息技術(shù)，主要核心工作有創(chuàng)建BIM模型、審查與維護BIM模型、三維場布、基于BIM模型安全檢查等，其具體流程如圖1所示。

3 基于BIM技術(shù)的橋梁施工安全監(jiān)理工作優(yōu)化策略

3.1 完善施工信息化安全監(jiān)理體系

監(jiān)理單位應(yīng)完善施工信息化安全監(jiān)理體系，構(gòu)建信息化監(jiān)理服務(wù)團隊，明確相關(guān)職責(zé)分工，對安全監(jiān)理員的工作要更有側(cè)重，專職專項，建立安全監(jiān)理員的信息化管理工作考核目標(biāo)，對增加的工作量適當(dāng)進行資金補貼或獎勵績效;完善基本信息反饋制度，實事求是地在系統(tǒng)中反饋橋梁施工安全情況;建立BIM模型實時更新制度，每日對比模型和實體建造情況，根據(jù)危險程度不同以顏色辨別兩者之間的差異，并結(jié)合實際情況及時報告與整改;建立信息技術(shù)教育和培訓(xùn)制度，定期教育和培訓(xùn)，開展BIM技術(shù)安全交底，在提高信息化水平的同時，增強員工安全意識與責(zé)任;建立信息數(shù)據(jù)安全制度，模型數(shù)據(jù)和項目相關(guān)資料應(yīng)統(tǒng)一管理，其存儲設(shè)備應(yīng)加密，定點存放，嚴(yán)禁帶離項目部（或公司），并做好定期備份工作，其備份時間建議不超過2周，備份方式為硬盤、公司服務(wù)器（項目部私有云），嚴(yán)禁上傳到商業(yè)云存儲。

3.2 提升監(jiān)理團隊信息化水平

安全監(jiān)理團隊基于傳統(tǒng)安全監(jiān)理工作為中心，加強BIM等信息技術(shù)的培訓(xùn)和融入，提升團隊信息化水平。一方面通過創(chuàng)建BIM安全模型了解橋梁工程概況，并提前熟悉橋梁施工過程中存在的安全隱患，同時審查施工單位提供的集成多數(shù)據(jù)的完整的BIM模型，并根據(jù)實際施工情況實時更新;另一方面依托BIM模型開展相關(guān)安全應(yīng)用，加強信息化安全監(jiān)理，結(jié)合安全檢查表法，打造基于BIM模型安全檢查新模式，提高安全監(jiān)理效率，從而有效減少施工現(xiàn)場安全隱患。

3.3 構(gòu)建基于BIM技術(shù)的安全檢查模式

安全檢查表法是傳統(tǒng)施工作業(yè)過程中應(yīng)用最為廣泛的危險性評價方法，就是在施工前期根據(jù)國家法律規(guī)范和收集來的圖紙、相關(guān)資料編制相應(yīng)的導(dǎo)致危險的關(guān)鍵因素，使作業(yè)人員簡明易懂，容易掌握，但不夠直觀。而構(gòu)建基于BIM技術(shù)安全檢查模式，將BIM模型與安全檢查表關(guān)聯(lián)，利用平板、手機等移動終端開展安全檢查工作，再與公司服務(wù)器（項目私有云）中的文件實時同步，備份保存，大大提升安全檢查效率，并存有檢查過程記錄，方便追溯與整改。

3.4 開展安全教育培訓(xùn)和虛擬仿真模擬

橋梁施工安全監(jiān)理過程中應(yīng)積極開展基于BIM技術(shù)的安全教育培訓(xùn)。通過三維可視化模型開展安全技術(shù)交底;通過虛擬漫游模擬讓作業(yè)人員沉浸式瀏覽項目成果，了解施工危險區(qū)域以及施工安全注意事項;通過工藝模擬讓作業(yè)人員掌握復(fù)雜的操作流程，避免因理解不清晰導(dǎo)致盲目施工而引發(fā)安全事故，從而更好地指導(dǎo)施工。

4 結(jié)語

總而言之，建筑產(chǎn)業(yè)信息化、工業(yè)化的“兩化融合”是工程技術(shù)發(fā)展的必然趨勢，而在交通強國的背景下橋梁施工安全監(jiān)理工作日顯突出，其肩負(fù)的責(zé)任也越來越重，所以橋梁施工安全監(jiān)理工作融入BIM為首的信息化技術(shù)也是當(dāng)務(wù)之急，為后續(xù)智慧監(jiān)理和全過程咨詢提供有效的技術(shù)手段。因此，監(jiān)理單位應(yīng)該盡快完善施工信息化安全監(jiān)理體系，提升團隊信息化水平，積極開展安全教育培訓(xùn)，增強團隊安全意識與責(zé)任，打造基于BIM模型的安全檢查模式，從而提高安全監(jiān)理工作效率，保障橋梁施工安全有序進行。

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