基于BIM 技术的高支模施工安全风险动态管理研究

云南建投第一水利水电建设有限公司 云南昆明 650000

相对于其它的施工来说，高支施工具有其明显的特点，该施工属于高难度的施工，挑战性十分高，因此，要求也就更高。先进的施工技术是高质量施工的良好保证，为了使整个施工过程更加安全，也为了减少施工的风险，保障施工人员的人身安全，安全管理十分重要。而在高支模施工中，想要实现安全管理，其关键点在于施工人员拥有扎实的专业知识、过硬的专业技能以及高超的专业技术，只有这样才能保证整个高支模施工质量的提高，保障施工活动的安全，顺利完成项目。

1 BIM 技术

BIM 是以三维数字技术为基础，集成了建筑工程项目各种相关信息的工程数据模型，BIM 技术在应用过程中主要借助计算机信息技术，利用软件实现对工程施工模型的构建，并在每个模型构件中标明材质、尺寸、参数等信息，可以通过模型提取各种材质数量、进行漫游和施工模拟等。

利用BIM 技术保障高支模施工过程中人员的安全，需要科学的对施工现场警醒划分。通过用不同颜色划分施工部位的风险等级系数，如高空作业区为非常危险区标注为红色，塔吊半径内有一定危险性标注为橙色，塔吊半径外危险性较小标注为黄色。同时在进入危险区域路口和通道处做警示牌提示工人已经进人危险区，进而可以根据危险程度指导现场作业。风险区域划分后可以在Fuzor 中进行VR 查看，现场施工人员能够清楚的了解风险部位及其风险等级并提前做出防范，管理人员对危险区域能够有针对性的的管控，保障施工人员的安全。BIM 技术的可视化和可模拟话特点，可以将现场安全培训更加的形象化、立体化，能够及时更新培训的内容，培训方式能够取得良好的效果，能够提高被培训者的专业知识，降低安全事故发生的概率。

2 高支模BIM 建模

BIM 高支模模型构建主要是根据施工方案要求，结合脚手架施工相关规范要求，对整体支模过程进行构建，展示隐患部位BIM支模细节，对施工安全的复杂节点进行提前预知，对施工中可能会出现的安全事故进行预警，并通过软件模拟指导施工，确保施工安全。高支模BIM 建模具体包括架体飙高、轴网、钢管族、连接件族等，以及支模纵横间距搭设参数及逻辑关系。同时，模型中还应当包括工程详细信息、构建材料详细信息等。

2.1 可视化技术交底

高支模BIM 建模完成后，通过Naviswork 的Timeliner 和Animator 选项卡，进行施工工序大街顺序设置，并形成4D 动态画面，对整体施工进行展示和技术交底。借助4D 模型不仅可以对杆件搭设距离进行直观展示，还可以指导细节部位施工工艺，并与现场施工相结合，随时随地进行观看，对施工现场及时进行指导。

2.2 受力分析计算

在BIM 模型中具有检查计算、设计计算功能，可以对支撑体系整体进行准确的受力计算，分析其是否满足相关施工安全要求。同时，根据工程实际情况，结合相关规范要求，在软件中对相关参数进行调整确保支撑体系实际受力情况与实际工程要求相符[1]。

2.3 安全检查

在BIM 模型中，通过在Naviswork 软件中进行现场漫游模拟，对高支模模型进行漫游、碰撞冲突检测、虚拟检查。通过设置相应的碰撞规则，对建筑、解耦股、支撑架进行了碰撞检测，对碰撞结果进行分析，避免高支模支撑体系与墙体或柱子产生冲突的情况发生，确保高支模现场施工的正确性和安全性。

3 高支模施工安全隐患预警平台设计总思路

3.1 监控对象与布点要求

混凝土浇筑过程中对高支模系统关键部位的立杆位移变形、轴力等进行实时检测，掌握高支模变形的动态变化，以便于施工人员及时发现高支模系统所存在的异常问题。

（1）位移变形监测。位移变形监测点采用水平位移传感器。监测点应设置于中部受力较大的部位或薄弱部位、模板单元框架顶部四角、四边中部。

（2）倾斜监测。倾斜监测点采用双轴倾角传感器。监测点应设置于主要支撑体系的支撑点处，如长边中点、支撑体系四角，以及其他根据施工特点需要重点关注的部位。

（3）荷载监测。轴力监测点采用轴压传感器。监测点应设置于受力集中的具有代表性的位置[2]。

3.2 数据库建立

将水平位移传感器、双轴倾角传感器、轴压传感器得到的实时数据进行分析汇总，了解各类传感器的API 接口，使传感器所收集的信息经过处理过滤，如转换格式等，将收集到的数据进行IFC 标准化以便将收集到的数据与BIM 模型载体进行关联。另外，需将收集到的数据结合相关规范、具体施工项目信息构成完整的数据库，为后期预警系统的搭建提供基础支持。最后，根据不同的施工环境、具体工程需要等条件设置不同的监测频率，实现数据库的更新。

3.3 隐患信息处理

对所有隐患部位进行编码以便于识别，同时将安全隐患数据库与高支模BIM 模型连接，将数据库信息添加绑定到模型构建当中，在模型中可以对数据库内容进行显示。将施工现场安全检查信息相关记录整理至数据库，并通过Naviswork 软件连接到模型相应位置，通过点击构件，既可以显示其相应的安全信息[3]。

4 结语

高支模施工范围越来越广泛，传统高支模施工安全管理模式存在较大的缺陷，施工安全隐患多，安全事故频发。基于BIM 技术的高支模施工安全管理，能够充分利用BIM 技术构建高支模BIM模型，建立安全管理系统，可以对现场施工安全实施事前预防、事中控制管理，结合模型与现场施工，及时发现隐患部位并进行实时监测，从而确保施工安全。