王海涛
中建八局（厦门）建设有限公司 福建泉州 362000
摘要：我国现场施工是一种动态的建设过程，特别是建筑密集项目，多台塔机同时作业，安全管理是头等大事。在这期间各区域号房的楼层高度一直在发生变化，群塔机的顶升、锚固后塔吊的高度差和锚固的时间差如何把握，考验着每一个管理者的智慧。BIM技术具有整合工程各个专业和过程的能力，它支持动态的工程信息的创建、管理和共享，能全方位、多维度地模拟和检查工程建设全程，运用BIM技术对群塔机作业提前进行模拟碰撞检测，相较传统方法，使用更简便直观，且结果更可靠安全。
关键词：群塔作业；BIM建模；可视化模拟；过程预控；
在大体量、大规模工程项目的群塔施工过程中，爬升吊装、回转碰撞、群塔拆装等一系列具体操作将引发诸多难以预测的情况。
一、群塔机作业特点
1.塔吊数量多。工程占地面积约120 000 m2，现场27栋住宅楼以及地下车库，为满足吊装要求，配备15台塔吊进行作业，在有限的区域内，合理组织现场15台塔吊协调共同作业是保证垂直运输安全的重要方面。
2.作业环境复杂。为确保施工质量和工期，施工中将采用全面开花的施工方式，需要各作业队、各机组之间相互配合。
3.制约条件多。单体数量多，整体面积大；塔吊司机盲区多，为保证塔吊作业安全，相邻塔机的塔臂高度必须保持合理的安全高度差，随着各号房施工速度的不同，为互相保持安全高差，经常会出现塔吊需要顶升，但是却没有锚固条件的情况。
二、影响群塔机作业安全原因分析
通过对群塔机作业全过程中影响安全的因素进行分析，发现人的管理、安全管理、气候环境这3点都可以在施工过程中通过加强人员教育、加强安全管理、提前查看天气预报等不断进行完善，唯独群塔机作业本身这个因素（群塔机布置合不合理、相互之间有没有保证足够的安全高度，以及随着各号楼的施工速度不同，为保证相互之间的合理高差，塔吊需要顶升但却没有锚固条件等）是无法在方案确定以后进行修改的 。
三、群塔BIM技术应用策划
1.可行性分析。由于作为建筑施工大型生产工具的群塔，是一个与工程实体进度相互动态协调的建筑机械群，其不仅包括群塔内相互间的工作路径、空间站位等的协调，也包括塔吊拆装或使用过程中与工程实体间的相互协调，这些动态的不定因素决定了群塔管控是一个全施工周期空间多维的管理过程。为确保群塔管控能够做到全面、有效、可控，对群塔作业的全程过程模拟预控显得尤为重要。当前盛行的BIM技术正广泛应用于机电综合管线碰撞检查以及建筑施工动态模拟等，它能够简单地将平面上的图形立体化、动态化，其在空间和时间上的应用潜力是当前其他技术无法比拟的。BIM技术应用的这种优越性正好迎合了群塔管控过程中的诸多技术老大难，为此，我项目率先在群塔管控中引入BIM技术，在群塔作业的全生产周期进行对接模拟管理尝试。
2.策划应用。结合本大型单体工程群塔作业的工况特点，项目组织塔吊专业人员和现场管理人员群策群力，对不同施工阶段各塔吊的规划安排进行总体探讨，认真分析本工程群塔运行管理的过程重点和难点，并从以下几个方面策划入手：（1）规划施工流水段，合理分配及部署塔吊利用BIM技术按照施工平面流水段，建立各层结构模型，形成区域的平面与层间模块，并赋予流水区域段具体参数评价指标。之后，提取各流水段的竖向工程量指标，根据工程规划施工强度，按构件类别确定材料吊次，从而确定塔吊的具体规格型号和需用数量。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆（2）调整塔吊平面站位，拟定总体顶升顺序塔吊平面站位一旦定好，将在很长一段时间内进行定点作业，为此，需预先将塔吊运行周期内工程实体建设的各个节点状态通过BIM技术预先模拟呈现，而后调整塔吊平面站位，避免在中期或后期其他专业施工时发现塔吊站位冲突等。另一方面，根据高低位塔吊设定和平面流水段先后规划，拟定群塔顶升顺序，消除彼此间相互牵制的影响。（3）模拟施工动态管理，预见发现碰撞冲突由于现场施工是一种动态的建设过程，不仅各区域位置的实体工程在变，而且在其相关范围内的构造措施（例如围护脚手架等）也不断改变着周边的空间环境，由此，后期群塔作业空间环境的参差不齐将直接提高塔吊平面作业的碰撞隐患，而群塔的顶升又是一个整体协调统一的过程，对此，项目采用BIM技术去分析寻找流水作业与群塔提升的平衡时间点。（4）及时进行施工反馈，做好安装信息记录在进行群塔进行地上钢结构吊装时，为确保BIM建筑模型能够起到一个信息记录载体，便于后期工程结算及数据统计，项目还计划在钢构件吊装的过程中，按日将现场施工情况反映在建筑信息模型中，并将钢构件吊装的日期、编号、责任人、吊装塔吊等记录信息注入BIM模型中，不仅是对施工信息的一个过程反馈，同时也便于工程记录和信息取证等。（5）实时辅助方案策划，实现群塔动态管控利用BIM技术模拟现场群塔工况部署，能够方便直观地表达出塔吊吊装的能力范围，在涉及垂直运输方面，尤其是大型钢构件吊装等方案，可以直接模拟出某一特定塔吊的覆盖半径、作业盲区等一系列参数，便于指导各类现场方案编制。同时，借助BIM技术，也可形象模拟出群塔拆装的各个过程，方便技术人员发现本工程特色的具体技术重点和难点。
四、BIM群塔管控技术实施要点
1.采集数据，构建框架。在建筑施工中运用BIM技术，对施工现场进行考察和勘测，采集建筑施工需要的数据，构建BIM技术框架，做到对数据的交互，实现IFC文件的导入和导出。采用构建BIM技术框架的相关软件，例如利用Auto CAD和CATIA软件构建BIM模型。建立平台层，可以建立数据库技术对建筑中的数据进行分析和处理以及读取、集成和验算等，进而构建子信息模型。建立BIM技术框架，实行对建筑工程项目的动态管理。
2.调整结构，实现主要功能。BIM管理系统包括：采用B/S框架的项目综合管理系统和采用C/S的软件工程管理系统，他们利用数据管理和模型参数进行连接的。在建筑中采用BIM技术中的Auto CAD为开发平台，完成CIF软件的定义，对施工中的一些技术资料进行创建和编辑，实现BIM管理系统的查询和属性功能。
3.数据分析，建立动态系统。在建筑工程施工中采用BIM技术，可以通过编辑器和工序模板相结合来建立工程进度管理系统，利用立体模型来展示施工进度，这样能够实现对计划进度和实际进度的对比，更好地让计划进度来指导实际的施工。采用BIM管理系统，可以实现施工资源的动态化管理，可以更好地计算节点以及工程量，查询和统计分析人力和物力的施工情况。建筑施工的安全管理系统可以对于建筑工程的质检数据进行存储，并且显示和打印出来，以便指导现场工程的施工。
4.注重安全冲突，建立分析系统。在建筑施工前，要对施工的过程在BIM技术软件上进行仿真模拟，对施工中的注意事项要重视。可以利用系统软件对施工的全过程进行正序或者倒序的模拟。模拟中需要对建筑施工中的功能安全和冲突进行分析，以便更好的指导施工。如果在施工中改变结构和体系，需要进行安全性能的评估以及动力学的分析计算等，确保顺利施工；可以对施工现场的设备以及施工材料进行验算和分析，以便减少碰撞冲突。
5.细化应用程序。为了确保BIM技术的模拟效果更加具有真实性，需要离散化分析施工现场的数据，做到控制施工进度以及优化现场施工资源。可以利用施工工序的验算模拟，不断优化施工工序。在BIM管理的应用中，可以把BIM技术的功能结构和BIM系统框架有机结合起来，不断协调软件和硬件系统，确保管理和设计的顺利完成。
关于BIM技术在群塔作业管控中的应用探索，成功地将信息化可视模拟技术引入到群塔作业这一动态复杂的综合管理领域，为日后同类工程提供了一套切实可行的技术借鉴和策划指导。
参考文献：
[1]张诺剑.浅谈BIM技术在群塔作业管控中的应用探索.2017.
[2]王一品.探讨BIM技术在群塔机作业安全管理中的应用.2017.
论文作者:王海涛
论文发表刊物:《防护工程》2018年第25期
论文发表时间:2018/12/7
标签：塔吊论文; 作业论文; 技术论文; 工程论文; 动态论文; 过程论文; 管理系统论文; 《防护工程》2018年第25期论文;