基于BIM 技術的高支模施工安全風險動態管理研究

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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，挑戰性十分高，因此，要求也就更高。先進的施工技術是高質量施工的良好保證，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，想要實現安全管理，其關鍵點在于施工人員擁有扎實的專業知識、過硬的專業技能以及高超的專業技術，只有這樣才能保證整個高支模施工質量的提高，保障施工活動的安全，順利完成項目。

1 BIM 技術

BIM 是以三維數字技術為基礎，集成了建筑工程項目各種相關信息的工程數據模型，BIM 技術在應用過程中主要借助計算機信息技術，利用軟件實現對工程施工模型的構建，并在每個模型構件中標明材質、尺寸、參數等信息，可以通過模型提取各種材質數量、進行漫游和施工模擬等。

利用BIM 技術保障高支模施工過程中人員的安全，需要科學的對施工現場警醒劃分。通過用不同顏色劃分施工部位的風險等級系數，如高空作業區為非常危險區標注為紅色，塔吊半徑內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。同時在進入危險區域路口和通道處做警示牌提示工人已經進人危險區，進而可以根據危險程度指導現場作業。風險區域劃分后可以在Fuzor 中進行VR 查看，現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，管理人員對危險區域能夠有針對性的的管控，保障施工人員的安全。BIM 技術的可視化和可模擬話特點，可以將現場安全培訓更加的形象化、立體化，能夠及時更新培訓的內容，培訓方式能夠取得良好的效果，能夠提高被培訓者的專業知識，降低安全事故發生的概率。

2 高支模BIM 建模

BIM 高支模模型構建主要是根據施工方案要求，結合腳手架施工相關規范要求，對整體支模過程進行構建，展示隱患部位BIM支模細節，對施工安全的復雜節點進行提前預知，對施工中可能會出現的安全事故進行預警，并通過軟件模擬指導施工，確保施工安全。高支模BIM 建模具體包括架體飆高、軸網、鋼管族、連接件族等，以及支模縱橫間距搭設參數及邏輯關系。同時，模型中還應當包括工程詳細信息、構建材料詳細信息等。

2.1 可視化技術交底

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置，并形成4D 動態畫面，對整體施工進行展示和技術交底。借助4D 模型不僅可以對桿件搭設距離進行直觀展示，還可以指導細節部位施工工藝，并與現場施工相結合，隨時隨地進行觀看，對施工現場及時進行指導。

2.2 受力分析計算

在BIM 模型中具有檢查計算、設計計算功能，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施工安全要求。同時，根據工程實際情況，結合相關規范要求，在軟件中對相關參數進行調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。通過設置相應的碰撞規則，對建筑、解耦股、支撐架進行了碰撞檢測，對碰撞結果進行分析，避免高支模支撐體系與墻體或柱子產生沖突的情況發生，確保高支模現場施工的正確性和安全性。

3 高支模施工安全隱患預警平臺設計總思路

3.1 監控對象與布點要求

混凝土澆筑過程中對高支模系統關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變化，以便于施工人員及時發現高支模系統所存在的異常問題。

（1）位移變形監測。位移變形監測點采用水平位移傳感器。監測點應設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）傾斜監測。傾斜監測點采用雙軸傾角傳感器。監測點應設置于主要支撐體系的支撐點處，如長邊中點、支撐體系四角，以及其他根據施工特點需要重點關注的部位。

（3）荷載監測。軸力監測點采用軸壓傳感器。監測點應設置于受力集中的具有代表性的位置[2]。

3.2 數據庫建立

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據進行分析匯總，了解各類傳感器的API 接口，使傳感器所收集的信息經過處理過濾，如轉換格式等，將收集到的數據進行IFC 標準化以便將收集到的數據與BIM 模型載體進行關聯。另外，需將收集到的數據結合相關規范、具體施工項目信息構成完整的數據庫，為后期預警系統的搭建提供基礎支持。最后，根據不同的施工環境、具體工程需要等條件設置不同的監測頻率，實現數據庫的更新。

3.3 隱患信息處理

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

4 結語

高支模施工范圍越來越廣泛，傳統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。基于BIM 技術的高支模施工安全管理，能夠充分利用BIM 技術構建高支模BIM模型，建立安全管理系統，可以對現場施工安全實施事前預防、事中控制管理，結合模型與現場施工，及時發現隱患部位并進行實時監測，從而確保施工安全。