基于BIM 技術(shù)的高支模施工安全風險動態(tài)管理研究

云南建投第一水利水電建設(shè)有限公司 云南昆明 650000

相對于其它的施工來說，高支施工具有其明顯的特點，該施工屬于高難度的施工，挑戰(zhàn)性十分高，因此，要求也就更高。先進的施工技術(shù)是高質(zhì)量施工的良好保證，為了使整個施工過程更加安全，也為了減少施工的風險，保障施工人員的人身安全，安全管理十分重要。而在高支模施工中，想要實現(xiàn)安全管理，其關(guān)鍵點在于施工人員擁有扎實的專業(yè)知識、過硬的專業(yè)技能以及高超的專業(yè)技術(shù)，只有這樣才能保證整個高支模施工質(zhì)量的提高，保障施工活動的安全，順利完成項目。

1 BIM 技術(shù)

BIM 是以三維數(shù)字技術(shù)為基礎(chǔ)，集成了建筑工程項目各種相關(guān)信息的工程數(shù)據(jù)模型，BIM 技術(shù)在應(yīng)用過程中主要借助計算機信息技術(shù)，利用軟件實現(xiàn)對工程施工模型的構(gòu)建，并在每個模型構(gòu)件中標明材質(zhì)、尺寸、參數(shù)等信息，可以通過模型提取各種材質(zhì)數(shù)量、進行漫游和施工模擬等。

利用BIM 技術(shù)保障高支模施工過程中人員的安全，需要科學的對施工現(xiàn)場警醒劃分。通過用不同顏色劃分施工部位的風險等級系數(shù)，如高空作業(yè)區(qū)為非常危險區(qū)標注為紅色，塔吊半徑內(nèi)有一定危險性標注為橙色，塔吊半徑外危險性較小標注為黃色。同時在進入危險區(qū)域路口和通道處做警示牌提示工人已經(jīng)進人危險區(qū)，進而可以根據(jù)危險程度指導(dǎo)現(xiàn)場作業(yè)。風險區(qū)域劃分后可以在Fuzor 中進行VR 查看，現(xiàn)場施工人員能夠清楚的了解風險部位及其風險等級并提前做出防范，管理人員對危險區(qū)域能夠有針對性的的管控，保障施工人員的安全。BIM 技術(shù)的可視化和可模擬話特點，可以將現(xiàn)場安全培訓更加的形象化、立體化，能夠及時更新培訓的內(nèi)容，培訓方式能夠取得良好的效果，能夠提高被培訓者的專業(yè)知識，降低安全事故發(fā)生的概率。

2 高支模BIM 建模

BIM 高支模模型構(gòu)建主要是根據(jù)施工方案要求，結(jié)合腳手架施工相關(guān)規(guī)范要求，對整體支模過程進行構(gòu)建，展示隱患部位BIM支模細節(jié)，對施工安全的復(fù)雜節(jié)點進行提前預(yù)知，對施工中可能會出現(xiàn)的安全事故進行預(yù)警，并通過軟件模擬指導(dǎo)施工，確保施工安全。高支模BIM 建模具體包括架體飆高、軸網(wǎng)、鋼管族、連接件族等，以及支?？v橫間距搭設(shè)參數(shù)及邏輯關(guān)系。同時，模型中還應(yīng)當包括工程詳細信息、構(gòu)建材料詳細信息等。

2.1 可視化技術(shù)交底

高支模BIM 建模完成后，通過Naviswork 的Timeliner 和Animator 選項卡，進行施工工序大街順序設(shè)置，并形成4D 動態(tài)畫面，對整體施工進行展示和技術(shù)交底。借助4D 模型不僅可以對桿件搭設(shè)距離進行直觀展示，還可以指導(dǎo)細節(jié)部位施工工藝，并與現(xiàn)場施工相結(jié)合，隨時隨地進行觀看，對施工現(xiàn)場及時進行指導(dǎo)。

2.2 受力分析計算

在BIM 模型中具有檢查計算、設(shè)計計算功能，可以對支撐體系整體進行準確的受力計算，分析其是否滿足相關(guān)施工安全要求。同時，根據(jù)工程實際情況，結(jié)合相關(guān)規(guī)范要求，在軟件中對相關(guān)參數(shù)進行調(diào)整確保支撐體系實際受力情況與實際工程要求相符[1]。

2.3 安全檢查

在BIM 模型中，通過在Naviswork 軟件中進行現(xiàn)場漫游模擬，對高支模模型進行漫游、碰撞沖突檢測、虛擬檢查。通過設(shè)置相應(yīng)的碰撞規(guī)則，對建筑、解耦股、支撐架進行了碰撞檢測，對碰撞結(jié)果進行分析，避免高支模支撐體系與墻體或柱子產(chǎn)生沖突的情況發(fā)生，確保高支模現(xiàn)場施工的正確性和安全性。

3 高支模施工安全隱患預(yù)警平臺設(shè)計總思路

3.1 監(jiān)控對象與布點要求

混凝土澆筑過程中對高支模系統(tǒng)關(guān)鍵部位的立桿位移變形、軸力等進行實時檢測，掌握高支模變形的動態(tài)變化，以便于施工人員及時發(fā)現(xiàn)高支模系統(tǒng)所存在的異常問題。

（1）位移變形監(jiān)測。位移變形監(jiān)測點采用水平位移傳感器。監(jiān)測點應(yīng)設(shè)置于中部受力較大的部位或薄弱部位、模板單元框架頂部四角、四邊中部。

（2）傾斜監(jiān)測。傾斜監(jiān)測點采用雙軸傾角傳感器。監(jiān)測點應(yīng)設(shè)置于主要支撐體系的支撐點處，如長邊中點、支撐體系四角，以及其他根據(jù)施工特點需要重點關(guān)注的部位。

（3）荷載監(jiān)測。軸力監(jiān)測點采用軸壓傳感器。監(jiān)測點應(yīng)設(shè)置于受力集中的具有代表性的位置[2]。

3.2 數(shù)據(jù)庫建立

將水平位移傳感器、雙軸傾角傳感器、軸壓傳感器得到的實時數(shù)據(jù)進行分析匯總，了解各類傳感器的API 接口，使傳感器所收集的信息經(jīng)過處理過濾，如轉(zhuǎn)換格式等，將收集到的數(shù)據(jù)進行IFC 標準化以便將收集到的數(shù)據(jù)與BIM 模型載體進行關(guān)聯(lián)。另外，需將收集到的數(shù)據(jù)結(jié)合相關(guān)規(guī)范、具體施工項目信息構(gòu)成完整的數(shù)據(jù)庫，為后期預(yù)警系統(tǒng)的搭建提供基礎(chǔ)支持。最后，根據(jù)不同的施工環(huán)境、具體工程需要等條件設(shè)置不同的監(jiān)測頻率，實現(xiàn)數(shù)據(jù)庫的更新。

3.3 隱患信息處理

對所有隱患部位進行編碼以便于識別，同時將安全隱患數(shù)據(jù)庫與高支模BIM 模型連接，將數(shù)據(jù)庫信息添加綁定到模型構(gòu)建當中，在模型中可以對數(shù)據(jù)庫內(nèi)容進行顯示。將施工現(xiàn)場安全檢查信息相關(guān)記錄整理至數(shù)據(jù)庫，并通過Naviswork 軟件連接到模型相應(yīng)位置，通過點擊構(gòu)件，既可以顯示其相應(yīng)的安全信息[3]。

4 結(jié)語

高支模施工范圍越來越廣泛，傳統(tǒng)高支模施工安全管理模式存在較大的缺陷，施工安全隱患多，安全事故頻發(fā)。基于BIM 技術(shù)的高支模施工安全管理，能夠充分利用BIM 技術(shù)構(gòu)建高支模BIM模型，建立安全管理系統(tǒng)，可以對現(xiàn)場施工安全實施事前預(yù)防、事中控制管理，結(jié)合模型與現(xiàn)場施工，及時發(fā)現(xiàn)隱患部位并進行實時監(jiān)測，從而確保施工安全。