土木工程施工安全管理运用BIM技术研究

发表时间:2021/6/22   来源:《基层建设》2021年第8期   作者:李俊黔
[导读] 摘要:结合实践来看,土木工程施工安全决定着工程建设整体效益,技术人员需要合理规划好施工安全方案,积极应用建筑信息模型等信息技术及时识别施工中存在的隐患问题,保证有序开展各项工序建设。
        广西建工集团第二建筑工程有限责任公司  广西柳州  545000
        摘要:结合实践来看,土木工程施工安全决定着工程建设整体效益,技术人员需要合理规划好施工安全方案,积极应用建筑信息模型等信息技术及时识别施工中存在的隐患问题,保证有序开展各项工序建设。在施工环节,尤其要做好现场安全管理,充分落实施工质量、安全等各项标准,整体提升土木工程建设水平。为此,下文将就土木工程施工安全管理运用BIM技术进行研究,希望能够给广大同行提供一定参考。
        关键词:土木工程; 施工;安全管理;BIM技术; 运用;研究
        1 BIM技术价值
        建筑信息模型BIM作为现代信息技术的典型代表,可以在土木工程施工安全管理中发挥重要价值。其不但可以应用于设计阶段,还能在档案模型、价值估量等多方面进行应用。BIM技术具有延续性特征,能及时传递信息,可以提升信息传递的高效性和准确性。在实践中,BIM还具有一致性。
        首先,在工程项目管理过程中应用BIM技术能构建三维数据库,其中包含各个阶段多方面信息内容,能让管理者及时深入地了解工程相关信息。其次,BIM技术具有协同性和延续性,设计师可以通过BIM模型及时查看相关数据信息,并且各个部门能通过这一共享平台及时清晰地了解所要查询的内容,能编辑相关信息,有助于及时更新相关信息,管理人员可以及时查看最新消息,能及时调整管理方式。最后,作为现代信息行业非常重要的一种技术,BIM技术在信息管理方面发挥着巨大作用,该模型能分析整理一些复杂的数据,形成的数据库较为系统、完善,大大提升信息准确性和及时性。
        2土木工程施工安全管理运用BIM技术研究
        2.1 识别划定危险源
        识别和评估风险源头是土木工程施工安全管理中的首要任务,只有准确地判断安全危险源,才能采取有效的风险预防措施,重点关注这些危险源。在BIM系统中准确地录入安全管理规范、场地勘探资料、项目实际情况、施工质量标准等信息,实现安全风险识别基础数据库构建,再在工程施工进展中不断补充和分析数据库信息。BIM系统可以自动识别风险判断风险等级,通过数据库中的数据能及时明确危险源且科学判定风险源风险等级,用指定颜色或者符号标记好,自动生成风险应对方案。在安全风险管理计划制定过程中,安全管理人员需要调整和优化系统给出的结果,根据具体情况指导安全施工管理工作。BIM技术还能对安全风险评定级别,并且根据优先级依次处理同时出现的安全风险,避免进一步扩大安全风险,降低现场发生混乱的概率。与传统危险源人工识别和划定的方式相比,BIM技术能取代传统依靠人员施工管理经验判定安全风险的方式,利用准确的数据,可以大大提升安全风险识别的效率和准确性,能深度挖掘数据,能准确确定作业点风险高发的安全危险源。BIM数据库中包含各个部分信息内容,通过类似工程可以完成经验总结分析。
        可见,该技术可以对整个施工过程进行分析,确定风险源,比人工更加全面、深入地分析施工现场安全问题。管理人员根据系统提供危险警示向施工现场及时反映,做好警示标志或者警戒线设置,对施工人员和管理人员进行提醒。例如,利用BIM技术能直观地向施工人员展示安全事故发生过程及严重后果,让施工人员直观感受安全问题所产生的危害,利用视觉冲击提醒施工人员在施工中重视施工安全。
        2.2 安全隐患排查
        土木工程施工中会受到多种因素影响导致发生不同程度的安全问题。在施工安全隐患排查中,利用BIM技术可以动态化管理实际施工过程。在识别危险源阶段系统能定位重点监管工序和作业项目,并且工作人员在具体开展施工作业前可以利用BIM系统相关功能安全监管各项作业。例如,边坡开挖阶段易受到地质条件和施工环境条件的影响,是容易发生安全风险的环节。工作人员在实际开展施工前可以利用BIM技术模拟施工现场,对施工过程进行模拟分析,判断验证施工方案可行性,对其中可能存在的问题进行发现与预防,保证实际施工过程安全,降低发生坍塌、滑坡等事故的可能性。在排查施工安全隐患过程中,可以结合应用BIM技术和GIS系统,将土木工程各项目地图、测量数据信息等准确录入系统中,三维模拟整个工程项目,利用BIM技术协调和集中化管理整个工程场地、人员、设备、物料等资源,深度实施安全隐患排查。应注意的是,在施工过程中需要将各类数据信息准确地录入BIM系统中,从而提升信息模型的针对性和准确度。在BIM系统具体应用前需要调整系统,避免在使用过程中发生信息获取方面的问题。

BIM系统动态化收集整理施工现场信息,针对不同施工项目和环节具有不同的安全管理标准,可以根据施工进展及时调整安全管理重点。通过将BIM技术应用于安全管理中,可以高效完成质量管理、进度管理工作,有助于实现高标准土木工程项目建设。
        2.3 风险模拟演练
        通过对以往土木工程施工安全事故案例进行总结分析可知,安全事故发生大多与人员安全意识缺失、违规操作等有着重要关系。公路建设行业经过多年发展后,很多企业已经开始重视岗前安全培训工作,并且将其作为标准化、必然性工作。但是,受到枯燥安全培训模式的影响,很多施工人员没有充分重视安全风险,无法直观体验安全事故所产生的严重后果,在具体施工中也就无法采取有效的安全预防措施,很多一线施工人员无法真正落实安全管理工作。通过在安全培训中应用BIM技术能模拟安全事故发生过程,能构建真实的风险场景,受训人员能够直观地查看安全事故发生过程和严重后果,更加明确安全的重要性。
        此外,安全风险应急演练中也可以利用BIM技术,同时结合应用VR技术,虚拟安全风险场景,让员工进行决策模拟,对整个安全风险过程进行切身体会,提升自身安全风险应对能力。在应急方面,BIM系统能通过共享平台及时向工程参与者传达施工实时信息,管理者登录终端能对项目进展情况一目了然[3]。如果出现某一新风险点,可以及时收到风险应急警示,管理人员及时制定处理方案,降低风险发生概率。
        2.4 施工现场协调管理
        一方面,利用BIM技术可以开展现场协同管理。BIM技术有着强大的施工模拟功能,可以精确地模拟每个操作细节,能精准定位土木工程施工安全风险点,能实现安全管理方案优化,有助于安全事故预防控制。划分安全监管重点区域后,系统能模拟可能发生的风险过程,预估所产生的影响及损失,对安全风险发展规律进行判断,从而保证一旦发生紧急情况能采取最优控制方案,避免风险发生后出现严重后果。土木工程需要多个工种交叉作业完成,传统管理中受到时间、空间多方面限制导致易出现施工冲突、信息不对称等问题,各个部门小组难以高效地配合,无法充分发挥出协同作用。但是,利用BIM技术能合理规划和安排各项资源,各个工种能按照既定时间、方式进场施工,保证能顺利、及时地完成施工作业,各个工种和部门能更加清晰、流畅地配合完成复杂过程。另一方面,利用BIM技术能合理管理现场材料设备。施工企业在应用BIM技术的过程中,能实时了解材料和设备使用情况,并且科学地制定管理方案。施工企业利用BIM技术能准确了解现场材料的应用情况,并且实时管理各种物料,能提前预测施工设备存在的问题,保证材料设备供应的同时定期检查设备材料,确保施工稳定开展,同时提升作业安全性。例如,利用BIM技术科学地管理施工设备,能合理制定设备养护计划,提示需要养护维系的设备,降低设备由于维护不及时而在施工中发生故障的概率。利用BIM技术能分类管理各项材料,能实时监测材料使用情况,提示采购部门及时进行材料供给和设备租赁,保证更加顺利地进行各项施工作业,提升施工安全性。通过利用BIM技术模拟施工现场情况还能确定施工设备是否存在配置不合理问题,做好安全保障措施,提升设备使用安全性。维护管理人员通过模型能及时开展设备维修维护工作,并且将维修记录记入系统,减少设备遗漏管理问题,全面提升设备管理水平。
        3 结束语
        将BIM技术应用于土木工程施工安全管理中可以预测安全隐患,有助于提示管理人员及时做好安全防范,有助于施工安全风险控制。在信息科技不断发展的未来,BIM技术将会得到进一步推广应用和发展,各种新技术也会逐渐与BIM技术融合应用,为工程建设安全管控优化提供强有力支持。
        参考文献
        [1] 刘磊. 土木工程施工安全管理中运用BIM技术研究[J]. 中国室内装饰装修天地, 2020, 000(002):284.
        [2] 谢建坤, 崔璨, 宋嘉宝. BIM技术在建筑安全管理中的应用研究[J]. 建筑与预算, 2019, 000(003):24-26.
        [3] 陈明志. BIM技术在土木工程施工管理中的应用[J]. 百科论坛电子杂志, 2019, 000(003):711.
        [4] 裴宁. 土木工程施工中的BIM技术应用研究[J]. 赤峰学院学报(自然科学版), 2019(11).
        [5] 刘汉卿. BIM技术在土木工程施工中的应用分析[J]. 科学与信息化, 2020(15):2-2.
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