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基于BIM技术的土木工程施工质量与安全管理措施
摘要:本文将深入探讨BIM技术在土木工程施工中的管理措施,详细分析该技术在提升施工质量和确保安全运作方面的创新性应用。BIM技术具有立体可视化,协同操作,模拟预演等很大的优点,可以有效地改善施工质量的控制流程,预先准确判定并防止各种安全风险。文章经由剖析这些优点在实际施工当中的具体应用情形,旨在为土木工程行业提供一种既有理论价值又具备操作指导意义的方案,从而帮助改良施工质量和安全经营的水平。
关键词:BIM 技术;土木工程;施工质量;安全管理;协同管理
引言:
土木工程极速发展,工程规模不断扩充,结构复杂性增加,对施工质量和安全防护要求更严格。传统守护模式在信息传递,协同合作,动态检测等方面存在诸多缺陷,难以适应现代工程细致化守护的需求,BIM技术属于一种数字化更新工具,汇集工程项目全生命时段的信息,并凭借三维可视化模型做到精确模拟与动态守护,把这种技术应用到土木工程施工当中,可以有效弥补传统模式的不足,给改良工程质量,保障施工安全带来新途径。
一、土木工程施工中BIM 技术的概述
1.1BIM技术的概念
BIM技术属于依靠数字化三维模型的综合运作体系,其中不仅包含建筑工程的几何信息,还涉及材料性能、施工工艺、进度安排、成本规划等非几何信息,做到了工程项目信息的高效整合与共享,形成三维信息模型以后,项目相关各方可以在同一个平台上展开协同工作,冲破信息壁垒,优化工作效率和运作水平。
1.2BIM技术的核心特点
BIM技术有着明显的优势,其创建起协同工作的平台、设计、施工、监理等各方参与者,可以利用同一个模型实时交换信息,展开合作,防止由于信息不通畅而产生的矛盾和延误。依托BIM模型,可以对施工工艺,进度,安全风险等开展虚拟仿真,预先识别问题并优化方案,BIM模型还是信息整合的载体,汇集、关联工程各个阶段,各个专业的信息,覆盖从规划到运行保护的全过程,给工程运作赋予全方位的数据支撑。
二、基于 BIM 技术的土木工程施工质量管理措施
2.1施工前的质量预控
施工准备阶段,运用建筑信息模型(BIM)技术开展施工图纸审查及冲突检测工作至关重要,此过程直接关联到建筑施工的质量标准。传统二维图纸很难直观体现复杂结构的空间关系,极易产生设计冲突和漏洞,BIM模型能够将建筑、结构、给排水、电气等各个专业的模型进行整合,凭借碰撞检测功能,自动找出不同专业之间管线碰撞,构件冲突等问题。以某个大型商业综合体项目为例,用BIM技术做碰撞检查时,找出200多处管线交叉碰撞问题,随后马上反馈给设计单位加以调整完善,防止了施工期间的拆除改建和重复作业,有力地保障了施工质量与进度。
依托BIM模型可实施施工工艺模拟,针对部分复杂施工工艺,大跨度钢结构安装,深基坑支护施工等情况,经由三维动态模拟形式,形象地向施工人员表现施工流程及操作重点,促使其预先了解施工工艺并掌握相关技术,从而缩减由于操作失误引发的质量问题。
2.2施工过程中的质量管控
施工时,BIM技术可做到施工质量的动态观测,把BIM模型同施工现场的实际进度,质量数据实时进行关联分析,利用移动终端设备收集现场施工信息,再上传至BIM经营平台。经营者通过平台查阅施工进度和质量状况,比对BIM模型里的设计要求,早期识别偏差并采取纠正措施。
混凝土浇筑施工时,用BIM模型对浇筑区域,浇筑顺序,浇筑高度等予以规划,再把有关信息传达给施工人员。在施工过程中,依靠装设在现场的传感器随时监测混凝土浇筑温度,坍落度等指标,并将数据反馈到BIM平台,若发现数据异常,系统会自动报警,管理人员可以马上调整施工参数,从而保证混凝土浇筑质量。
BIM技术可应用于质量验收经营方面,工程验收时,按照BIM模型包含的设计参数,质量标准,逐个检查验收各分项工程,把实际施工成果同BIM模型加以比较,可以快速而精准地识别质量瑕疵,从而提升验收的效率和准确性。
2.3施工后的质量追溯与分析
工程完工之后,BIM模型成为完备的工程信息数据库,给质量回溯与分析带来方便,一旦发生质量问题,可以凭借BIM模型立即确定问题所在之处,获取有关的施工记录,材料检测报告等资料,进而探寻质量问题发生的根源,而且,要对工程创建期间的质量数据展开统计分析,归纳经验教训,给后续项目的质量管理给予参照依照,持续改善企业的质量管理水准。
三、基于 BIM 技术的土木工程施工安全管理措施
3.1安全风险预判与评估
施工之前,可利用BIM技术的模拟功能针对施工现场执行安全风险预测及评价,经由创建施工现场的三维模型,并结合施工进度计划来模拟施工各阶段人员,设备、材料的分布状况,进而剖析可能出现的安全问题。比如模拟分析塔吊设置的位置,判断其覆盖区域是否恰当,是否会与周边建筑,施工设施相碰;模拟脚手架搭建方案,考量其稳固性与安全性。运用BIM技术可识别与考量施工环节的危险源,分析施工工艺、施工环境等要素后,找出可能造成安全事故的危险源,再融合历史事故资料和专家看法,评定这些危险源的风险级别,进而为制定专门的安全防范举措给予参考。
3.2安全防护方案优化
以BIM模型为基础,改良安全防护方案的设计,传统安全防护方案常常缺少可视化表现与分析,很难全方位顾及施工现场的实际状况。BIM技术可以按照施工现场的具体布局以及施工流程,对安全防护设施的布置开展三维可视化设计,防护栏杆、安全网、警示标识等的位置与尺寸均包含在内,经由模拟不同防护方案的效果,选定最佳的安全防护方案,保障防护设施既有效又合理。高层建筑施工时,采用BIM技术改善电梯井口、楼梯口、预留洞口等处防护方案,防护设施要达到安全防护标准,还不能影响施工操作,从而提升施工现场安全防护水平。
3.3 施工安全监控与预警机制
施工过程中,把BIM技术同物联网,传感器等技术融合,达成对施工现场安全状况的即时观测与警示,在施工现场的关键区域设置传感器,塔吊荷载传感器,基坑位移传感器,施工人员定位传感器等,这些传感器收集的数据会即刻传到BIM管理平台上去。管理员经由这个平台来了解施工现场是否安全,若出现诸如塔吊超重,基坑过度形变,施工人员踏入危险地带之类的异常情形,系统便会自行发出提示信息,并借助短信,APP等途径告知相关人员及时处理,从而有效地防止安全事故发生。BIM模型可用于安全事故的模拟分析,以制定应急预案,经由模拟事故发生的过程及其影响范围,可以确定应急救援的路线,方法以及资源调配方案,从而提升项目团队应对安全事故的能力,并最大幅度缩减事故造成的损失。
四、结论
BIM技术具有立体可视化、协同性、模拟性等优势,给土木工程施工质量与安全运作带来新方案,可做到施工全过程的质量把控,改良施工质量;经由风险预先判断,方案改良和及时观察警报,减小施工安全风险,在实际应用时,仍然存在软件兼容性欠佳,专业人员短缺,数据共享机制不完善等情况。未来,BIM技术会和人工智能等技术深入融合,达成更智能,更自动的运作,行业也要加紧标准规范的制订并加强人员培训,促使该技术得到全面应用和不断发展。
参考文献:
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