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基于BIM技术的装配式混凝土结构的安全管理

发表时间：2021/5/27 来源：《基层建设》2021年第2期作者：师乐萌

[导读] 摘要：随着建筑业的迅速发展，装配式建筑凭借“效率高，易施工，成本低”的优势，在建筑行业蓬勃发展。

        天津市天友建筑设计股份有限公司
        摘要：随着建筑业的迅速发展，装配式建筑凭借“效率高，易施工，成本低”的优势，在建筑行业蓬勃发展。但是随之带来的施工安全问题也在不增加，安全事故时有发生，所以装配式建筑施工安全管理成为当前研究的重点和难点。借助信息集成化的BIM技术，可以有效的解决装配式建筑施工安全管理问题，实现高效，机动，闭合的安全管理体系。本文从装配式建筑施工安全管理要点和BIM技术在装配式建筑施工的应用两个方面进行阐述。
        关键词：BIM技术；装配式建筑；施工；安全管理
        引言
        装配式建筑在工厂预制，运输至工地拼装，具有质量优、安装快的优势，同时，减少人工，减少现场湿作业，实现节能环保.装配式建筑正作为建筑业转型升级的方向，在全国范围内广泛推广.装配式建筑与传统现浇相比，增加了吊装作业，减少了现场支模、绑扎钢筋、搭设满堂脚手架等施工作业量，因此，两者在施工安全管理方面也存在较多的不同.BIM（buildinginformationmodeling）技术作为建筑业重要的信息技术之一，可为装配式建筑施工安全管理研究提供立体、全面的信息支持.
        1装配式建筑施工过程的质量安全问题分析
        1.1预制构件存放吊装方面的问题
        预制构件安装是装配建筑最主要的工序，是施工环节管理的重点之一。在吊装预制构件时，存在许多的影响因素，如位置的精确度等，将直接影响吊装施工的质量，而吊装质量将影响整个施工的安全及构件其后期使用的安全性，若存在构件损坏等问题，还将造成较大的经济损失。另外，施工现场的构件存放若存在不符合存放标准等问题，也会间接影响预制构件质量，给后期使用带来安全隐患。
        1.2构件连接问题
        装配式构件需要进行很多的连接，一般位置的构件连接较好处理，但在墙板等构件中间连接其他构件时，由于无法直接观察等影响因素，给连接的准确性、牢固性带来许多影响。大构件的连接则对施工要求较高，如纵向连接预制墙时，要求严格控制混凝土配合比、灌浆数量，一般存在灌浆孔被堵等问题，会降低构件连接施工的效率。一些预制构件间采用套筒连间的方式，在穿孔连接等复杂环境下，对连接准确性要求高，若操作失误，可能出现构件无法连接、连接不稳定等情况，若连接部分偏离，则导致构件难以对接，全部偏离时则需要重新施工。因此会增加施工的劳作量、工时，浪费建筑材料。
        1.3安装尺寸方面的问题
        预制构件安装尺寸若出现偏差，则可能导致接缝不匀、连接位置偏差等问题，在墙板拼接等工程中经常出现。造成该问题的原因是多样的，如吊装构件在施工中出现细微尺寸变化，加上施工中缺乏精密安装及施工监测设备的应用，导致测量不准确，存在细微误差等情况，进而导致预制构件安装存在明显的尺寸问题；另外，由于装配项目研究和应用处在摸索阶段，许多工程单位的装配技术不成熟，导致施工人员构件安装技术不纯属、缺少经验，因此容易出现计算误差等问题。
        2装配式建筑的施工安全管理要点
        2.1规范施工操作
        施工操作不规范是导致施工安全事故的主要原因，所以在装配式建筑施工安全管理环节，必须对各环节工作方法的规范性与标准性严加管理。在此环节，装配式建筑施工安全管理人员应该重点关注预预制构件的吊装和和高空作业安全性。装配式建筑施工环节，施工人员必须严格依照施工要求和标准开展规范作业，从而预制构件的应用安全。为避免出现吊装安全事故，施工人员需要保证吊装施工方案设计、吊装施工操作的合理性，并且着力提升高空作业规范性。在吊装工作当中，相关工作人员必须保证吊装施工方案的可行性和安全性，为合理调控起重设备、有效开展吊装工艺流程和顺利实施安全技术做好充足准备。

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比如，建立专家责任制和吊装方案动态调整制度，为切实保障吊装施工方案有效性做好准备。同时，还应该强化吊装现场管理。比如，明确构件堆放地点、合理选用吊装设备、统筹设计车辆运输路线、规范吊装操作、保障高空作业安全等。
        2.2优化现场管理
        装配式建筑施工环境十分复杂，安全管理干扰因素众多，只有强化施工现场管理才能切实保障装配式建筑施工安全。为此，相关管理人员应该加强施工现场的秩序把控，优化施工材料管理、运输管理、用电管理，为切实保障施工安全打下坚实基础。首先，材料管理。现场管理人员合理规划施工现场的功能区域，保障预制构件堆放安全。比如，依照施工材料类型以及存放要求，严格分类储存，并在存放区域外围设置警示牌和交通运输指示牌；开展动态化材料应用监控和管理。其次，运输管理。统一开展构件与材料运输车辆调度，保证运输车辆由专职驾驶员负责养护和驾驶。合理规划运输路线，严禁超载、超限和超速行为，提高运输安全。定期开展运输工具和道具检查维护，及时开展运输方案交底等。最后，用电管理。装配式建筑施工环节，需要使用电能的操作众多，所以提高用电安全也成为了安全管理的重点。在此环节，应积极完善临时用电施工方案与安全管理措施，严格按机械、控制阀与漏电保护一对一开展的原则作业，严禁施工现场出现私拉乱接电线或未保护施工的情况。同时，还需要定期开展设备设备与线路检修，规避因线路老化而引发的安全风险。
        3BIM技术在装配式建筑施工安全管理的应用
        3.1装配式建筑施工前期安全管理的应用
        应用BIM信息集成化、可视化可将装配式施工前期的图纸、设备、人员集成在BIM平台，利用BIM技术排除在施工前的虚拟环境中发现潜在的安全隐患，同时可以模拟进行工人安全培训，从而实现安全化管理，提高项目施工安全。
        3.2装配式建筑施工过程中安全管理的应用
        基于BIM技术实现预制构件精准吊装：应用BIM平台持可实现在区域作业的精准吊装，利用BIM软件输入预制构件的尺寸、形状、作业时间通过BIM平台的4D、5D维度，模拟出全工况的漫游三维作业图，同时运用RFID传感器技术，对预制构件编码，然后RFID接收器感知构件位置，传输到BIM平台，数据传输实时更新数据位置及作业进度，实现精准化、高效化吊装作业。
        3.3基于BIM的构件工艺选型
        利用BIM技术三维可视化特点在预制构件深化上考虑脱模吊点、临时支撑点和起吊锚固点；利用构建BIM模型进行模具设计，如沉箱边模、沉箱模芯和沉箱总模具，确保装配式混凝土结构施工的高效进行；设计带休息平台的预制楼梯，减少了现场湿作业，提高了楼梯区域的整体稳定性.叠合板采用密拼缝连接，避免了搭接法存在的漏浆、工效慢的问题，提高了安装效率、楼板观感质量.叠合梁模板锚固点预留孔采用PVC贯穿孔，相比预埋锚固螺栓节约施工成本.叠合梁腰筋采用直螺纹套筒连接，确保梁柱节点处钢筋连接满足抗震要求.
        结语
        本文主要分析装配式建筑施工安全管理要点，对装配式建筑施工危险源进行分析，主要讲述BIM技术在装配式建筑施工安全管理的应用。针对装配式建筑施工过程中存在危险源，BIM技术提前对施工过程危险源进行预判，更高效地针对施工现场重大危险源加大管控力度，在人-机-环-管理四维一体保障施工安全，实现本质安全化管理。BIM技术在装配式建筑施工具有很好的推广应用价值。
        参考文献：
        [1]田水承，景国勋.安全管理学[M].北京：机械工业出版社，2016，252-254.
        [2]王亮亮.BIM技术在建筑施工中的应用价值及实施步骤[J].建筑工程技术与设计，2017，（9）：295.
        [3]刁尚东，苏岩等.BIM技术在预制装配式建筑施工安全管理中的应用[J].广东土木与建筑，2020，27（3）：61-64.