摘要:建筑企业在进行装置建设的具体实施中,为确保施工安全和施工便利性,需要搭建脚手架进行辅助施工的环节非常多。本文通过将BIM技术应用到建筑装置脚手架的规范化和实时性模型建设及管理的探究,得出BIM脚手架管理能够有效的提升脚手架安全性能和管理高效性,从而具有很广阔的市场前景。
关键词:BIM技术在脚手架安全管理中的应用分析
1 BIM技术的具体应用
1.1模板脚手架选型
结合工程实际需求及市场材料供应情况,最终选择的模板为1830mm×915mm×15mm覆膜胶合板,支撑架体采用48.3×3.6普通钢管脚手架。
1.2模板脚手架的受力计算
在模板脚手架设计过程中,充分利用已有的BIM模型(如果未建立BIM模型,亦可通过传统的算量模型导入,从而大大减少重复建模的工作量),采用BIM模板脚手架设计软件可快速筛选出高支模及非高支模区域,亦可对模板、钢管等原材料规格、力学参数、计算选用的规范进行手动调整,以确保所有模板脚手架体系信息与工程实际情况一致,最后计算支撑体系是否满足受力要求。
1.3模板配模设计
在完成支撑架体整体设计后对所有的模板按照原材料模数进行配模设计,模板配置时,可根据施工需要选择细部节点的处理方法,同时可对最小可利用的模板尺寸以及模板周转次数进行设定,完成所有参数设定后,在BIM模板脚手架设计软件中一键快速配模,相对传统的手动配模方式,利用该软件进行设计大大提升了配模工作效率,也在一定程度上解放了劳动力。
2 脚手架方案设计
悬挑式脚手架的设计关键是悬挑结构的确定,它必须具有足够的强度、刚度和稳定性,并能与建筑结构可靠连接,将脚手架的荷载安全地传递给建筑结构。BIM技术的应用主要体现在3个方面:①有助于对建筑结构形式的理解,确定悬挑结构形式;②设计方案中,对施工过程进行动画分析,有利对脚手架搭设与拆除等环节的理解以及危险源的排查;③在脚手架的检查验收环节,将检查评分表及现场采集的安全信息链接到模型中,实现模型与现场的同步。传统的脚手架设计中仅对脚手架的平面与局部剖面进行设计,仅相当于脚手架的搭设导则,施工中还需施工人员根据经验调整构造。以连墙件的处理为例,传统的方法是用简单的图纸或文字表述,往往在实际搭设时无法按设计要求搭设,导致安全隐患;当在结构模型上直接进行设计布置时,就可以提前发现连墙件与结构的相对位置关系,并及时做好位置的优化和连接件的预埋;在Navisworks模型中建立规范、危险源分析、操作动画的双向链接,丰富信息模型的同时,增加其与传统管理的适应性;在脚手架的现场检查中,采用3D模型与现场实际照片对比检查,实现了部件等临时设施与主体工程同步设计,同时施工、同时投产。
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3 BIM技术有利于脚手架受力及辅助节点的准确确定
对于脚手架模型的搭建中,相关的脚手架需求量和型号必须是与实际施工需求量完全一致的。同时模型中的脚手架需求量也是进行材料采购的主要依据。对于Revit中缺少的脚手架族,脚手架族以各部分的相互依赖关系进行参数调控,主要参数有限制条件(架体长度控制)、尺寸(脚手架纵横距、布距)、数据(尺寸表及相关逻辑推算得出数据)等。通过脚手架族的建立,使得脚手架快速建模和工程量计算更为高效和准确,从而也就为工程提供了可靠的需求量清单。通过模型搭建可以对具体的钢管数量,扣件及安全防护等进行严格的确定,并确保各个设计型号及需求量与实际需求的一致性,从而实现了对脚手架搭设安全的间接控制。
4 脚手架3D模型的相关安全信息
根据建筑企业施工及建设的相关要求,关于脚手架的安全信息主要包含:安全防护、安全交底记录、工程验收记录、安全检查、工程更改复查记录等。还需要有具体检查的照片信息及责任人审批意见等。在3D模型建设中,需要将这些内容进行整理后以链接的形式连接到模型对应的部位。在脚手架建模中进行安全信息的引入,主要是进行动态的安全管理和控制,将安全管理纳入PDCA循环中,来提升脚手架的安全时效性和准确性。在计划阶段进行脚手架安全管理模型的目标性明确和施工计划的周密安排,在执行阶段,以可视化的脚手架模型为基础,再结合具体施工人员及专家的工作经验,对脚手架实际施工中的各类危险源进行彻底的排查,并形成明确的隐患排查清单,对各阶段和位置的重大危险源进行明确的模型标记。在进入到检查阶段,可以依据这些标记的危险源,结合他们的位置和特点,进行安全措施的合理制定,并安排相关人员进行施工过程中的安全控制,确保工程建设质量符合信息模型的安全性要求。对于工程的修正环节,要将需要施工变工的部分在模型修正中加以体现
5 应用脚手架安全信息模型进行安全控制
造成脚手架安全问题的本源追查起来首要会集在技能缺点以及施工人员管理上。在这两方面,脚手架的安全模型相较于传统的形式有很大优势。在技能上,BIM技能的三维可视化及施工模仿处理了脚手架方案设计中因疏忽修建结构细节而致使的安全隐患。在施工人员管理上,脚手架的安全模型让施工人员更直观地了解脚手架施工过程中的关键与难点,并且将脚手架施工人员的信息编入与其实际施工相应的模型,将安全职责落实到人,避免了安全职责推诿的情况。
脚手架安全信息模型首要分为事前操控及事中操控。在事前操控中,使用脚手架的模型进行安全技能交底。对照脚手架模型,剖析在施工中应注意操控的关键及难点,组织专人在该有些施工时进行现场监督;经过施工模仿明确该脚手架的搭设流程及搭设关键。在进行安全训练的时候,危险源的可视化给工人直观的立体感触,确保了施工人员对项目的更好了解;施工操作的四维模仿便利工人清晰深刻地了解脚手架的施工办法以及关键环节的操控措施,它不单是一次安全训练也是一次技能训练。使用已找到的安全操控点,将安全职责划分到每一个现场安全管理人员,将管理人员的安全管理职责与修建模型对应,确保项目安全管理人员职责落实到位。在事中操控中,为配合和充分调动现场管理工作,项目安全管理人员可使用BIM360GlueiPadAPP移动端对工程质量安全问题进行跟踪管理,经过iPad移动端在工程现场对工程质量安全问题进行实时收集,将安全人员收集的现场安全信息同步到模型,及时对现场的安全情况进行剖析和处理。
结语
总而言之,以BIM技术来进行脚手架的安全管理,能够有效的提升管理水平,有利于整体效益的把控,相对传统方式来说,BIM技术能够实现更加直观和高效的管理手段,更体现了脚手架管理的系统性和现代性。
参考文献
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论文作者:于圣莲
论文发表刊物:《防护工程》2017年第14期
论文发表时间:2017/11/7
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