摘 要：近几年以来，我国高速公路建设速度越来越快，为人们的出行创造了便利条件。高速公路工程的施工周期长、现场环境复杂、影响施工因素较多，加强施工安全管理十分重要。笔者结合多年工作经验，探讨BIM技术在高速公路施工安全管理中的应用，以期为相关人员提供参考和借鉴。
关键词：BIM技术；高速公路施工；安全管理
前 言
我国基础设施建设的逐渐完善，为我国高速公路工程建设的繁荣发展做出了较大贡献。在发展过程中，其安全管理却不断出现问题，而BIM技术的应用能够有效地解决与改善公路安全管理问题。该种模型是将具体施工流程所需的施工参数信息、施工材料资源信息、施工成本信息等多种信息资料进行收集与整合，并将其放置于同一个模型中，进而对具体工程的施工建设情况进行模拟与分析，保障工程施工设计方案的优化，促进工程操作的安全性。
1 BIM 模型的建立
一般而言，BIM模型的建立分两个步骤：
1.1建立静态模型
根据工程项目的CAD图完善工程主体和施工现场环境设施，其中现场环境指现场地形地貌特征和临时搭建的塔吊、模板及材料。
1.2建立动态模型
动态模型是在静态模型的基础上逐步添加施工进度（相当于时间轴），而建立的一个三维动画模拟模型。详实的静态模型可以使动态模型更加贴合实际，也更有利于管理人员通过控制工程进度来实现高速公路工程整个施工过程的动态模拟演示。
2 BIM 安全管理体系定位
高速公路施工的BIM安全管理体系的构建目的在于更好地完成工程项目，它主要运用BIM技术来处理高速公路建设过程中的相关数据与信息。借助该体系，能够得到与工程项目有关的施工工艺、安全质量、施工进度等信息，并可以促使高速公路项目工程安全管理更加高效、更加精细。基于BIM技术的安全管理应用体系模块构成如图1所示。
3 BIM 技术在高速公路施工管理中发挥的作用
3.1 实现工程项目可视化
BIM 技术可以将平面结构的设计图纸以三维立体的形式展示出来，实现工程项目的可视化，使人们更加直观地看到不同构件间的联系，切身感受到设计效果，有助于提高决策的科学性和准确性。BIM 技术的可视化可以准确地划分工程具体内容，充分利用时间和空间，增强彼此间的协调性，在工程设计阶段就可避免很多施工中的问题，使高速公路工程施工安全、高效地推进。
3.2 简化施工管理内容，提高安全管理效率
高速公路工程工期较长、现场条件复杂，单纯依靠人工管理很难满足项目管理要求，管理工作效率低下且易出错。随着 BIM 技术的引进，复杂的工程项目管理变得简单化，有效提升项目管理效率，加快项目施工进度的同时还能规避可能存在的安全风险。在高速公路施工安全管理中运用 BIM 技术可以整合相关数据、资料和文件，将这些信息展示在三维模型当中，使项目具备可视性，能够事先预测施工过程中可能出现的冲突或者矛盾，及时采取应对措施。
3.3 共享项目数据信息，提高安全管理水平
按照既定的规则建设高速公路工程，在相应技术手段的辅助下对项目情况做出具体分析，提高结论的准确性及合理性，实现各部门所需资源的优化配置。在高速公路工程正式施工前应根据准确、详细的数据信息制定施工计划，这就要求收集的数据信息要尽可能全面，借助计算机处理相关数据，去除重复或者过时的数据。
4 BIM 技术在高速公路工程施工安全管理中的具体运用
4.1 施工现场空间管理
BIM 技术的引进对优化施工现场的管理具有非常重要的意义，为了提高施工现场的安全管理水平，在项目决策阶段就应做好规划，加强现场监督管理，尤其是工程验收环节，是检验工程质量和安全性的重要环节。在高速公路施工中，BIM 技术的应用具有较强的灵活性，应根据项目要求提前收集所需数据信息，建立与项目实际情况相符的模型，实现动态分析和评价。根据现场的空间和施工安全管理具体环节，采取有效的保护措施，对不同构件进行详细的安全评估，确保评估结果的科学性，从而提高安全防护机制的可行性。
4.2 协同合作
BIM 技术能够模拟施工情况，具有较强的针对性，可以提高施工安全管理方案的科学性，有效降低安全事故发生率。在施工前，尤其是危险系数高的施工部分，可以在模型中模拟突发情况，以便制定可行性较高的应对方案。BIM 模型能够模拟高速公路施工时的光照情况、紧急疏散方案等，使施工效果更佳直观地展现。管理人员可以掌握工程进展情况，使项目有序地开展。由于高速公路工程的复杂性，在设计 BIM 模型时往往需要不同专业的人员共同参与，涉及不同的领域、专业。以往，专业人员受时间、空间的影响，相互间的协同合作十分困难，但是通过 BIM 技术，可以打破这种约束，通过项目相关资源、数据和信息的实时共享，能够提升模型的整体设计效率。
4.3 虚拟应急演练
BIM 技术本身是基于计算机的虚拟信息化，运用三维虚拟成像模拟生产和生活的过程，计算机 BIM 技术与VR 技术结合后，不仅能提供虚拟的空间，更能实现虚拟的角色在其中完成特定的任务，给了虚拟应急演练实现的可能性。演练模拟的环境非常真实，令人有身临其境之感，从而对真实情况有最高程度的掌握。
4.4 危险区域隔离与引导
施工中，对危险源的分析是必不可少的。BIM 技术对危险区域隔离与引导的功能，在于多视角地对空间进行运用，将可能存在的危险一网打尽。与人员的分析不同，其更准确和全面。危险区域有警示标志，与施工区域分开，能保证施工现场的安全，形成更好的施工现场管理。高速公路施工现场环境复杂且多变，当遇到突发事件时，会受疏散主体、现场等因素的影响，在建立安全疏散模型时，需要考虑人员心理变化、主观意识等，使模型更加真实，提高模型的指导价值。
4.6 职能安全管控
4.6.1信息安全管控
BIM 模型能够转换成 XML 文件，然后通过互联网将数据信息输送到系统，根据属性差异、建设节点科学地对模型、作业段进行分类、交互、组织或者 3D 展示等。根据施工情况和管理方向将建材、进度、质量等数据信息导入 BIM 模型当中，以便对模型进行完善。划分项目信息类型时以信息安全管控为基础，根据不同构件的作业特征进行科学分类。
4.6.2进度安全管控
通过 BIM 系统实现对工程项目进度的管控，将工程施工情况和状态及时录入系统中，就能将可能存在的安全隐患显现出来。施工单位根据提示即可在短时间内制定有针对性的处理措施，确保项目建设进度和施工安全。BIM 模型访问系统不受时间限制，可以随时访问工程计划、施工状态、竣工时间等，通过Web 端实时查询不同时间段内作业进展情况和工程参与主体等信息。
4.7 风险管理
构建 BIM 信息模型时应准确地区分不同的构件，并掌握其相互之间的联系，若出现冲突或矛盾，需尽快调整。高速公路工程 BIM 数据库是相对独立的，不同阶段收集到的数据信息都十分精准。不同阶段的施工有着不同的质量要求和安全标准，需要根据现场实际情况确定。在控制施工风险时，应做好防范工作，制定配套的应急预案，在 BIM 系统中要加强风险管理的重视程度，将风险与工程质量、工期、安全相联系，确保在规定的时间内高质、高效地完成高速公路工程施工。
结 语
综上所述，在高速公路施工安全管理中，建立起BIM 安全管理系统，对于实时分析工程的状况，确保工程的安全性与工程的施工质量水平具有十分重要的作用。同时，做好BIM 技术的应用工作，对工程中存在的安全隐患予以科学分析，运用可视化检测，科学地优化工程方案，做好工程的安全管理工作，可以保障工程安全质量水平得到有效提升。
参考文献
[1]刘宏剑.BIM技术在高速公路施工安全管理中的应用[J].城市建设理论研究(电子版),2017(07):175-176.
[2]华昕若.BIM技术在高速公路跨线桥施工安全管理中的应用研究[J].公路工程,2017,42(01):147-151.
论文作者:李香宝
论文发表刊物:《工程管理前沿》2019年12期
论文发表时间:2019/8/23
标签：模型论文; 高速公路论文; 安全管理论文; 技术论文; 信息论文; 工程论文; 数据论文; 《工程管理前沿》2019年12期论文;