基于BIM技術(shù)的裝配式建筑施工安全管理

侯蛟杰

摘要：隨著建筑業(yè)的迅速發(fā)展，裝配式建筑憑借“效率高，易施工，成本低”的優(yōu)勢，在建筑行業(yè)蓬勃發(fā)展。但是隨之帶來的施工安全問題也在不增加，安全事故時有發(fā)生，所以裝配式建筑施工安全管理成為當(dāng)前研究的重點和難點。借助信息集成化的BIM技術(shù)，可以有效的解決裝配式建筑施工安全管理問題，實現(xiàn)高效，機動，閉合的安全管理體系。鑒于此，本文將對基于BIM技術(shù)的裝配式建筑施工安全管理進(jìn)行探討。

關(guān)鍵詞：BIM技術(shù);裝配式建筑;施工安全管理;應(yīng)用

1概述BIM技術(shù)與裝配式建筑

BIM技術(shù)即是建筑信息管理技術(shù)或者建筑信息模型技術(shù)，具有信息完備性、信息優(yōu)化性、信息模擬性、信息協(xié)調(diào)性、信息可視化、信息一致性、信息關(guān)聯(lián)性等特點，將監(jiān)理單位、施工單位、設(shè)計單位、建設(shè)單位、委托人等更想?yún)⑴c方建立在同一平臺上，實現(xiàn)共享建筑信息模型，從而有利于項目的精細(xì)化和可視化建設(shè)。BIM技術(shù)具有宣傳展示，三維渲染、精度提升，快速算量、減少浪費，精確計劃、有效管控，多算對比、有效協(xié)同，虛擬施工、減少返工，碰撞檢查、決策支持，沖突調(diào)用等利用價值。

裝配式建筑是指由預(yù)制的構(gòu)件在工地裝配建造的建筑，具有受氣候影響小，建造速度快的優(yōu)點，還能提高建筑質(zhì)量和節(jié)省勞動力。還有著反復(fù)裝卸、自由搭配、自由建造等特點，并且還不會產(chǎn)生過多的建造垃圾。隨著現(xiàn)代科技、工業(yè)、信息等技術(shù)快速的發(fā)展，建筑也能夠像生活產(chǎn)品一樣生產(chǎn)出來，裝配式建筑興起與上世紀(jì)60年代，起源與英、法等國，由于裝配式建筑的優(yōu)點和特點，迅速風(fēng)靡全球，在全球各地得到廣泛的應(yīng)用。裝配式建筑主要構(gòu)件包括預(yù)制柱、預(yù)制梁、預(yù)制樓梯、空調(diào)板、陽臺、疊合板、預(yù)制內(nèi)墻板、預(yù)制外墻板等構(gòu)件，降低了原始澆灌作業(yè)，有著大量的裝配作業(yè)，采用了施工、設(shè)計一體化同步進(jìn)行，是現(xiàn)代綠色建筑的標(biāo)志模式之一。

2裝配式建筑易發(fā)安全問題

2.1設(shè)計錯誤

設(shè)計過程中的工作開展對于裝配式建筑的順利開展無疑是至關(guān)重要的，對于各種設(shè)計環(huán)節(jié)的控制來說，要有效的提升對于各種設(shè)計階段的控制性，提升對于各種后期施工過程的控制力。設(shè)計階段的部分設(shè)計錯誤會導(dǎo)致施工過程以及后期工程結(jié)構(gòu)使用中存在各種安全問題，導(dǎo)致各種隱患的發(fā)生。

2.2現(xiàn)場施工質(zhì)量差

當(dāng)前階段，裝配式建筑中的很多預(yù)制構(gòu)件在完成制作以后，會由施工單位對其成品進(jìn)行采購，這些材料在進(jìn)行現(xiàn)場吊裝式往往存在安全問題。例如，現(xiàn)場自動化、機械化程度不高，導(dǎo)致現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)與預(yù)制構(gòu)件間的尺寸不吻合，容易出現(xiàn)較大的間隙，從而對工程的節(jié)點處理以及防水施工造成不利影響。加上很多構(gòu)件的安裝施工都屬于隱蔽工程，施工安全無法保證，安全管理不到位。

2.3管理人員安全控制能力意識不強

安全管理人員對于裝配式建筑施工的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)范不熟悉;施工方案的編制不符合工程圖紙的要求，不管是完整性還是針對性都有所欠缺。施工人員對于相關(guān)技術(shù)掌握有限，還存在不根據(jù)圖紙或施工方案進(jìn)行操作的行為。這些安全問題的存在和程度發(fā)展與管理人員的安全防控能力聯(lián)系密切，對于安全控制來說存在較大的問題影響。

3BIM在裝配式建筑施工安全管理中的應(yīng)用

3.1構(gòu)件深化設(shè)計應(yīng)用

目前，多數(shù)裝配式建筑設(shè)計單位仍按照傳統(tǒng)建筑施工的設(shè)計方法進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計，再由裝配式構(gòu)件預(yù)制廠或拆分設(shè)計單位對建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行拆分設(shè)計和構(gòu)件設(shè)計。這種方法相當(dāng)于是在傳統(tǒng)現(xiàn)澆混凝土建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計上的后續(xù)附加過程，其構(gòu)件間的連接設(shè)計和局部構(gòu)件深化設(shè)計的精度難以達(dá)到工程質(zhì)量要求，不利于裝配式建筑的發(fā)展。通過BIM技術(shù)對預(yù)制構(gòu)件進(jìn)行3D建模，可以對構(gòu)件進(jìn)行深化設(shè)計，根據(jù)模型數(shù)據(jù)對構(gòu)件進(jìn)行修改，從而達(dá)到設(shè)計要求。BIM的數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)可以對所設(shè)計構(gòu)件的數(shù)據(jù)進(jìn)行保存并導(dǎo)出各方位的平面設(shè)計圖，提高預(yù)制構(gòu)件大量生產(chǎn)的效率。將不同構(gòu)件放在同一BIM視圖中，可進(jìn)行構(gòu)件的模擬連接，通過觀察構(gòu)件是否銜接成功進(jìn)而對構(gòu)件參數(shù)進(jìn)行調(diào)整，提高預(yù)制構(gòu)件銜接精度。

3.2施工場地平面布置應(yīng)用

裝配式建筑施工場地的平面布置直接影響吊裝機械之間發(fā)生碰撞的可能性和對預(yù)制構(gòu)件堆放的保護，合理安排施工場地布置，能降低工程成本和安全事故的發(fā)生概率。利用BIM技術(shù)建立施工場地平面布置的三維模型，可直接觀察各施工機械、材料堆場、材料加工棚等的布置位置。還可利用BIM進(jìn)行施工場地漫游，通過虛擬人物身臨其境地進(jìn)行施工現(xiàn)場環(huán)境觀察，分析場地布置的合理性，調(diào)整材料堆場位置，解決預(yù)制構(gòu)件堆放易損壞的問題。裝配式建筑施工通常需要多個塔吊機械同時進(jìn)行吊裝工作，合理設(shè)置吊裝機械的位置是必要的。在三維場布模型中，通過分析各塔吊的回轉(zhuǎn)半徑和工作覆蓋區(qū)域，可確保各吊裝機械之間的安全施工距離，避免施工機械出現(xiàn)碰撞事故。將場布模型與進(jìn)度計劃結(jié)合，還可對吊裝機械進(jìn)行實時的檢查。

3.3現(xiàn)場施工模擬應(yīng)用

基于BIM的施工模擬操作過程為：①導(dǎo)入工程模型和施工場地布置模型。②導(dǎo)入施工進(jìn)度計劃。③導(dǎo)入分部、分項工程量清單等成本信息。④將各施工段模型與進(jìn)度計劃進(jìn)行關(guān)聯(lián)。⑤進(jìn)行日期范圍選擇。⑥選取所查看數(shù)據(jù)。⑦進(jìn)行施工模擬。利用BIM可視化的特性，結(jié)合BIM5D技術(shù)對裝配式建筑施工現(xiàn)場進(jìn)行模擬施工，能夠直觀觀察到施工場地的布置、建筑模型隨進(jìn)度計劃進(jìn)行的施工過程和施工成本的動態(tài)變化過程。根據(jù)施工模擬的數(shù)據(jù)結(jié)果，分析施工過程的交叉作業(yè)和施工場地布置不合理之處，從而優(yōu)化施工方案和場地規(guī)劃。通過施工場地的優(yōu)化，合理規(guī)劃預(yù)制構(gòu)件運輸路線和堆放位置，并對預(yù)制構(gòu)件的堆放制訂專項安全管理措施，解決預(yù)制構(gòu)件運輸和堆放問題，減少成本損失，降低安全事故發(fā)生概率。

3.4基于BIM的三維技術(shù)交底

在施工技術(shù)水平要求和施工安全管理方面，裝配式建筑有別于傳統(tǒng)建筑，施工人員需熟練掌握新技術(shù)，并了解施工安全措施。施工人員技術(shù)水平和安全措施了解不足，都可能在施工過程中出現(xiàn)安全事故。通常，在裝配式建筑工程施工前，需要召開組織施工準(zhǔn)備會議，施工人員需要在會議中了解工程概況、施工工藝、施工進(jìn)度計劃、施工安全管理措施等工程信息。利用BIM技術(shù)進(jìn)行三維技術(shù)交底，將施工過程以可視化形式呈現(xiàn)于施工技術(shù)人員，提高施工技術(shù)人員對裝配式建筑施工工藝流程的熟悉度，并通過其組織安全培訓(xùn)工作，提高施工人員技術(shù)水平和工程安全管理水平。

3.5構(gòu)建BIM信息平臺

運用BIM技術(shù)，將項目所有目標(biāo)和專業(yè)信息數(shù)據(jù)與BIM模型相結(jié)合，建立基于BIM的信息管理平臺，對業(yè)主、設(shè)計、監(jiān)理、施工等多領(lǐng)域?qū)I(yè)信息進(jìn)行信息共享和協(xié)同管理，能夠建立以BIM技術(shù)為中心，具有信息匯聚、信息溝通和信息貯存等功能的裝配式建筑全生命周期信息管理系統(tǒng)，以此防止信息傳導(dǎo)受阻而出現(xiàn)信息孤島現(xiàn)象，保證信息的實時性、準(zhǔn)確性和共享性。

4結(jié)束語

以BIM技術(shù)為基礎(chǔ)的裝配式建筑施工安全管理能夠使工程的質(zhì)量安全得到有效的保證，對裝配式建筑施工的順利完成具有非常重要的作用。相關(guān)單位在對裝配式建筑進(jìn)行施工建設(shè)的過程中，一定要對BIM技術(shù)加強應(yīng)用，利用該項技術(shù)的優(yōu)勢，不斷提升安全管理工作的質(zhì)量，使裝配式建筑的快速發(fā)展得到相應(yīng)的保證。

參考文獻(xiàn)

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