基于BIM技术的公路工程安全信息化应用研究

杨正洪

山东方正公路工程监理咨询有限公司 山东烟台 264010

文章以BIM技术为主线，研究其在高速公路施工安全管理中的应用，明确BIM技术在安全管理方面的优势，分析其具体的应用措施，旨在强化高速公路施工安全管理的技术水平，通过技术手段确保施工安全，实现高速公路项目的经济效益和社会效益。

1 BIM技术的概念

通常，BIM技术以其在建筑工程安全管理中的全程性特征被广泛应用，在概念上，BIM技术能够通过对多方面、机动性的管理，来达到工程安全管理的目的。具体而言，BIM技术的管理层面涉及动态数据，由此，区别于传统安全管理技术的数据可视性特征便被合理确定，进而使工程效率大幅度提升。因此，目前多数建筑工程在安全管理中应用BIM技术时，均会以其相应的模型建立为基础，即以对应的BIM信息化技术模型代替传统的人工管理，从而降低各方面的成本投入以及资源消耗。但相应的，该技术的实现，也必须以相关数据的实时更新为基础，从而确保BIM技术的应用效果最大化、最优化[1]。

2 BIM技术在安全生产中的应用

2.1 施工现场协调管理

BIM技术的施工模拟功能非常强大，可精确到每一个操作细节，使得高速公路施工安全管理能够精准定位到风险点，优化安全管理方案，尽可能降低发生安全事故的概率。在划定出安全监管重点区域后，系统对可能发生的风险过程进行模拟，预估其带来的损失及影响，判断安全风险的发展规律，以确保安全管控方案的具体操作可在紧急情况下发挥最稳定的控制效果，避免风险处理过程中出现二次伤害。高速公路工程涉及较多的交叉作业，同一施工模块可能涉及多个专业、工种。在传统管理阶段，不同专业、工种之间的施工关系的协调需要受到实践和空间的双重限制，信息不对称的现象比较严重，导致各部门、施工小组间合作受阻，无法发挥出协同施工的效用。而今，利用BIM技术可同时对施工资源进行规划和安排，梳理施工过程、安排合作关系，使得施工信息能够在各专业间顺利、及时地传递，让复杂的配合过程更为清晰、顺畅[2]。

2.2 在施工场地立体规划

在发达国家的众多建筑施工安全管理当中，其多以BIM技术进行场地的立体规划，从而建立合理化的施工空间。具体即通过BIM技术的施工方案动态模拟，以规划性的方式，将机械作业、人工作业等进行提前设计，以空间设计的时效性作为施工前提，帮助后续施工建立一个相对平衡的、安全的施工空间与逻辑，进而避免施工因素的复杂化，降低施工风险。通常在大型器械作业过程中，往往会存在较大的阻碍，即如塔吊的操作空间等，通过BIM动态布置的确定，一方面能够为塔吊建立行之有效的操作空间，另一方面，还能够避免因多座塔吊的重复性作业，而出现碰撞问题。在BIM动态模拟技术与信息采集的共同作业下，塔吊的相关数据会被BIM技术实时确立，在直观化的动态运动下，塔吊的实际作业方案便更为可靠、科学。

2.3 临边洞口工具式护栏研制

针对传统和现行临边洞口安全防护栏杆的诸多弊端及建筑施工现场安全防护要求提高等问题，在原基础上对防护栏杆进行了改进，形成了临边洞口工具式护栏。采用由四周外边框、竖杆与横杆交叉组合的十字形网格以及滑动式的勺形金属扣片对拉螺栓构成的框形栅栏。能够解决施工现场不同剪力墙临边洞口的宽度大小不一的问题，可依据施工现场的具体洞口大小进行左右拉伸或者缩放来满足不同宽度要求，固定时以剪力墙上原先预留的孔洞为主，避免了在墙体上打孔数量多、钻孔难、定位精度要求高等问题，固定得更加牢靠，安全系数高。

2.4 施工安全隐患排查

高速公路施工过程中的某些变化也会导致安全问题的发生。BIM技术在施工安全隐患排查中的应用实际是对施工过程的动态化管理。在危险源识别阶段，系统已定位出需要重点监管的工序和作业项目，开展具体的施工作业前，可再次利用BIM系统中的相关功能，对作业进行安全监管。例如，在高速公路施工中的边坡开挖作业，该作业项目受施工场地地质条件及环境条件的影响程度较大，为工程安全风险易发作业。在施工前，可利用BIM技术对现场进行3D建模，并模拟施工方案的行进过程。方案的合理性可在模拟中得到充分验证，存在的问题和不足可被提前发现并做出处理，以免因方案问题导致操作过程中出现坍塌、滑坡等安全事故。施工安全隐患排查的技术实现过程：将BIM系统与GIS数据系统相结合，准确录入高速公路项目各模块的地图、倾斜摄影以及三维模型等数据信息，对整个项目进行三维模拟[3]。

3 结语

当前随着BIM应用环境的不断完善，BIM软件产品的逐步成熟，BIM技术向工程建设全面管理拓展，安全生产作为工程建设的基石，安全数宇化应甩是安全发展的必由之路，把BIM和云、大、物、移、智等数宇技术集合，对安全生产“人、机、料、法、环”等关键要素做到全面感知和实时互联，让整个工程建设项目安全管理实现系统化、数宇化、智能化，让参建各方共享安全数字信息，全面提高安全管理效率和水平，将是今肩安全发展的新趋势。