摘要：近年来多塔混联作业现象日趋普遍，安全问题日趋突出，多塔协同作业方案及协同作业安全管理成为当前工程界普遍关心的关键问题。以BIM为基础的塔式起重机布局具有可视化、优化性和模拟性等优点，涉及到整体建模、塔架布局建模、多塔碰撞试验等方面的研究内容。采用BIM技术对多塔式起重机进行安全管理，主要包括塔式起重机作业过程可视化管理，塔式起重机安全技术交底与教育培训，塔式起重机吊装安全管理。实践证明，采用BIM技术进行多塔施工，可以大大减少施工过程中的事故、吊装风险，提升施工安全管理率。

关键词：BIM技术；塔吊布置；群塔作业；安全管理

引言

随着我国经济的持续发展，新住宅区的数量和高度都比十年前有了飞跃。现代住宅小区一般都有五栋以上的建筑，其面临着多台大型立式起重机（塔吊）交叉作业所造成的塔吊安全距离不足、塔吊驾驶员视野盲区较大等问题，如果还采用传统的二维总平面模型，已无法满足现代化小区施工需求。拟采用BIM等先进技术，将2 D模型转化为3 D模型，从而有效地减少多塔施工过程中的碰撞与吊装风险。本文以某住宅小区为例，采用BIM技术进行多塔布置，并在实践中取得了较好的成果，探索了BIM技术在多塔布置中的要点及协同工作时的安全管理措施，为多塔布置工程的设计提供了一定的参考和借鉴。

1BIM技术的基本概念

在BIM技术方面，主要是基于现代网络的数字化信息技术，以及3D虚拟现实等技术。BIM技术体系比较复杂，以3D虚拟技术为主，可以实现对在建工程的虚拟仿真，最后可以将在建工程以3D虚拟现实的方式呈现给科技人员。在此期间，还能利用信息技术和软件技术搭建数据平台，统计和汇总建设项目相关的信息和数据，为建设项目的后续建设等工作提供重要的数据支持。BIM技术具有很强的展示能力，可以展示空间结构数据，展示动态信息数据等，从而帮助技术人员和建筑人员更好的控制施工。

2BIM技术应用优势特点

2.1协调性

协调是指建筑物的建设与设计，两者之间的协调与沟通。例如，在设计图纸中，暖通管线的布局，梁的布局等。在建设项目中，如何实现足够的协调，是一个很大的问题，因为一旦沟通失败，将导致设计与实际要求不一致。BIM协同服务能够很好地解决以上问题，BIM施工信息模型产生的协同数据具有共享性，动态共享数据库能够有效地协调各个专业之间的矛盾，并能有效地解决各种复杂的设计布局问题，例如：电梯井道和消防分区等。

2.2优化性

建设项目的动态特性反映在建设项目建设过程中，必须对其进行不断的修改与优化。BIM技术所建立的动态数据库，可以为工程项目的设计、施工安全管理计划的优化奠定基础。BIM可以精确地反映建筑的规则、物理、几何等信息，并能在最短的时间内反映出信息的变化，动态的管理是建设项目规划与安全管理的依据。

3基于BIM技术的多塔吊布置方案

3.1建立项目总体模型

（1）建筑结构BIM建模的具体过程：首先，把CAD的2 D图纸导入到CAD的3D场布软件中，然后选中现有的CAD外形轮廓，并对其进行转化，然后在上面输入与建筑有关的参数，其中包括：高度、层高、层数、屋顶类型等，然后将建筑的外立面类型选定为脚手架，然后生成建筑的BIM模型。

（2）工程围墙BIM建模的具体流程为：在“砌体围墙”家族中选取“砌体围墙”，墙体厚度设定为240 mm，高度设定为2500 mm，根据工程红线或者围墙的实际位置，绘制出墙体BIM模型；

（3）钢筋加工场、材料场BIM建模的具体流程为：选取对应的材料堆场或钢筋加工厂“族”→设定钢筋加工车间（料场）的长度、宽度等参数→现场布局→选定钢筋加工场防护棚“族”→在钢筋加工现场布设防护棚→建立BIM模型。

在对以上“族”进行布局之后，就可以生成整个工程的BIM模型。

3.2建立塔吊布置模型

（1）塔式起重机BIM建模的具体流程为：选取“尖顶”型塔式起重机族→设定塔式起重机基础标高、塔吊高度、塔吊与墙体间距等参数→将塔式起重机放置于待吊装地点→生成塔吊BIM模型。

（2）塔式起重机安装BIM模型的具体方法是：按照塔式起重机规范要求，确定第一个安装点到基础的距离，在塔式起重机的安装位置及高度，确定安装道数，确定塔式起重机附着到安装前的间距，建立塔式起重机连接模式→在模型中检验塔式起重机连接位置与主体结构的对应关系，防止连接部位超出主体结构或超长自由长度。

3.3进行多塔碰撞测试

在完成塔吊BIM模型和塔吊附着BIM模型后，需在BIM模型图中开展塔式起重机间的相互撞击实验。通过对每座塔式起重机及与其大臂回转范围重叠的其它塔式起重机的撞击仿真，得出了每个塔式起重机都能满足使用要求，即水平间距大于2米，竖向间距大于2米，所以塔式起重机的布置符合使用要求。

4基于BIM技术的多塔使用安全管理

4.1塔吊作业过程可视化管理

项目经理在吊篮处加装了智能监测装置，将提升过程中的数据及时反馈至起重机驾驶员及工程管理人员。同时，在塔式起重机的大臂位置上安装了定位传感装置，可以将每一台塔式起重机的位置、高度等信息实时传送到塔式起重机的驾驶员和项目管理者，从而使塔式起重机能够清楚地看到起重状况以及其它邻近塔式起重机的相对位置，从而使多塔架的工作更加安全。

4.2塔吊吊装安全管理

（1）将物联网技术应用于塔式起重机上，其检测装置包括：力矩传感器，回转角度传感器，小车位置传感器；

（2）通过向BIM模型输入实时数据，使塔式起重机在BIM模型下工作；

（3）在BIM模型中设定警报数值，当特定塔位的实时参数超出警戒范围时，系统会在后台发出警报，同时向现场管理者发出警报，从而对其进行有效的安全管理。

5结束语

总之，综合运用BIM技术、VR技术、物联网技术，对多塔规划布局、多塔运行安全管理等技术进行了深入研究，实现了塔式建筑布局方案在实际工程中的运用，提升了现场的安全管理水平，同时也验证了BIM技术在多塔布局与管理中的可行性与可推广性。可以说，BIM技术将成为未来项目施工的“利器”。

参考文献：

[1]刘远.BIM技术在建筑施工安全管理中应用的思考[J].工程技术研究，2020，5（06）：179-180.

[2]田琼，周基，陈勇国.BIM技术在景区规划中的优势分析[J].山西建筑，2020，46（05）：185-187.