关键词：BIM技术；土木工程；安全管理
1BIM技术在我国的发展
BIM技术在我国得到了一定的发展，其不但能对土木施工的管理提供有力支撑，还能整合建筑的整个流程体系，提高效率、降低风险。但是相较于国外，BIM技术在我国的发展还存在着一定的差异性和局限性。首先是地域性差异。由于我国建筑市场的地域性差异和在建筑形式和建筑理念的不同，建筑领域对BIM的认知和应用呈现地域发展的特性。其次是规模化差异。目前，我国规模性工程类企业对BIM技术的认知和应用能力明显大于小型企业，这是企业的经济实力和行业发展认知及行业发展视角等诸多因素造成的。因此，BIM技术在我国的推广应用还具有极大的拓展空间。
2BIM技术的含义及特点
2.1BIM技术的含义
BIM技术是一种多维度的信息集成技术。其基于时间、空间、数据、成本等多重因素的整理融合，构建动态化、可视化、数据化、信息化的操作模型。在土木施工过程中从技术及形式上构建新型的运营管理和作业方式，实现建筑项目整个流程的动态监测、可视模拟及数据监控，进而提高效率、减小误差、控制风险。
2.2BIM技术的特点
BIM的特点体现在其技术不限于在设计中的应用，可以应用在建设工程项目的全寿命周期中，并且BIM进行的设计属于数字化设计，其数据库在应用过程中不断更新充实，是动态变化的数据库，BIM技术还提供了一个项目参与各方协同工作的平台。
2现行安全管理中的难点
土木工程施工在大型机电设备应用、特殊作业方式以及施工工艺方面风险指数天然偏高，而且由于现场环境中各类生产要素频繁变动，使得对具体作业秩序、安全操作规范执行以及各个工序必要防护措施落实等的管理非常困难。尤其是几乎所有管理措施的落实都必需控制好人为因素，给协调各方面的工作带来更高的难度。
2.1管理措施的现场执行存在多方面问题
通常在施工组织计划、监理规划设计等前期准备工作中，参与土木工程项目管理的各方都会就工程施工技术特点、现场环境条件与工艺应用等进行分析，并且结合既往管理实践制定完善的安全管理计划，从人员教育到防护装备和设施的准备，都会按照相关规定有序进行。但是在工程施工开始之后，预先制定的计划和措施在落实时会遇到多种意外因素的干扰，使得对施工安全态势的控制力被削弱，从而降低了实际的管理效果。首先不同工序和分项工程所使用的机械设备和人员流动频繁，设备运行路线难免会出现冲突，因此现场的组织调度难以保持理想的秩序。其次由于人员流动和施工进度压力等原因，时常导致安全防护措施被忽略，使得现场人员和设施等暴露于危险环境当中。而由于现场管理人员的人数和精力不足以覆盖所有环节的安全监督，因此安全态势得不到有效控制。
2.2因施工技术问题导致的风险控制困难
现代土木施工特种设备的使用与高风险施工工艺的应用都更加频繁，在深基坑、超高高空以及狭窄作业面上的施工越来越多的情况下，施工安全隐患的预测和防范几乎没有容错空间。首先高空作业的高难度带来了后果更加难以承受的风险，一旦出现坠物或人员跌落事件，波及到的范围会更大。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆其次技术难度的加大也会变相影响施工现场管理计划的落实，由于施工过程的可控性变差而加剧质量、工期等管理目标与安全管理的矛盾，进一步提升施工风险指数。此外由于施工工艺日益复杂，还导致了设计深度和相关预防措施不够合理，使得安全管理措施和实际需要不符，因此影响实际的安全控制效果。
3BIM技术在土木施工安全管理中的具体应用
3.1利用BIM技术进行三维碰撞检查
三维碰撞检查是土木工程重要的组成部分，利用BIM模型的可视化特性对建筑、结构、给排水、机电、消防等各个专业的设计进行空间协调，减少施工中不必要的损失和浪费，优化施工过程，工作人员可以通过碰撞检测修改后的图纸进行施工交底、模拟、加快施工进度、提高施工准确性和安全性。例如，调试塔吊作业半径，检测是否与脚手架等建筑突出部位发生碰撞，从而达到提前预知危险的目的。
3.2BIM技术在施工场地规划中的应用
合理的施工空间划分能够从源头上减少安全隐患、方便后续施工管理、降低成本、提高效益。利用BIM技术，可以事先根据施工方案进行动态施工模拟，设计最优机械行进路线以及人员活动范围，减少不安全因素导致的伤害及可能造成的损失。基于BIM的动态场地布置最主要是在模拟过程中对场地空间进行时空冲突分析。时空冲突分析在探测空间冲突的基础上对空间冲突进行分类，并判别其产生的问题。以三维场布中塔吊安全管理为例，大型施工现场若布置多个塔吊同时作业，因塔吊旋转半径不足而造成的施工碰撞时有发生。因此，需首先确定塔吊回转半径后，在三维信息模型中依据现场情况布置不同型号的塔吊，确保其同电源线和附近建筑物的安全距离，确定使用塔吊的施工人员和时间。在整体施工模型中，用不同颜色的色块来标明塔吊的回转半径和影响区域，并进行碰撞检测来生产塔吊回转计划半径内任何非钢安装活动的安全分析报告。该报告可作为项目安全会议的基础资料，减少由于施工人员在塔吊缺少交互而产生的意外风险。
3.3利用BIM技术进行4D仿真模拟
建筑行业的快速发展，建筑规模和数量逐渐增加，土木工程结构的复杂性越来越高，加大了土木施工管理的难度。为了切实保障土木工程施工顺利、有序的进行，需要对施工过程中的每一个环节进行严格的监控，避免出现安全隐患或安全事故，造成经济损失。为确保施工过程顺利进行，采用基于BIM的4D施工动态模拟技术通过反复模拟施工过程，对部分关键节点的施工过程进行模拟并制定多视点的模拟动画，为施工进度、质量及安全管理提供了依据。4D仿真分析技术能够模拟建筑结构在施工过程中不同时段的力学性能和变形状态，为结构安全施工提供保障。将BIM、4D技术和先进的时变结构分析方法结合起来，实现基于BIM的施工过程建筑结构安全性分析与评估，能有效捕捉施工过程中可能存在的危险状态，指导安全维护措施的编制和执行，防止发生安全事故。
4结语
建筑行业必将向着信息化技术方向发展，而建筑信息化发展将形成以建筑信息模型为核心的产业革命。BIM技术在“十一五”期间就被国家科技部列为重点研究项目，并被住房和城乡建设部确认为建筑信息化的最佳解决方案。结合BIM技术的特点及其在土木施工领域的应用，不难看出其对土木施工安全管理的有效作用，因此，提升改进BIM技术在土木施工安全管理中的应用，是切实解决土木施工安全管理中存在问题的有效途径。
参考文献：
[1]何喜谷.建筑施工安全管理工作中BIM技术的运用[J].建筑安全,2017,32(03):28-31.
[2]曹坤.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,2017(01):146-147.
[3]方兴,廖维张.基于BIM技术的建筑安全管理研究综述[J].施工技术,2017,46(S2):1191-1194.
论文作者:李佳良
论文发表刊物:《建筑实践》2019年第38卷15期
论文发表时间:2019/11/15
标签：技术论文; 安全管理论文; 塔吊论文; 土木论文; 建筑论文; 作业论文; 过程论文; 《建筑实践》2019年第38卷15期论文;