劉雪峰

摘 要：地鐵作為我國眾多中大型城市的主要代步工具之一，其在緩解地面交通擁擠、改善環(huán)境質(zhì)量、帶動城市經(jīng)濟發(fā)展等發(fā)面發(fā)揮著極其重要的作用。但是，地鐵施工安全問題卻不容忽視，特別是近些年地鐵施工安全問題屢屢發(fā)生，給人們的生命財產(chǎn)與社會的穩(wěn)定發(fā)展均帶來了極大的負面影響。而BIM作為一種新興技術(shù)，其在確保地鐵施工安全等方面發(fā)揮了重要作用，基于此，本文圍繞BIM技術(shù)在地鐵施工安全方面的應(yīng)用展開探究，以供參考。

關(guān)鍵詞：BIM技術(shù)；地鐵工程；施工安全；空間管理

1 引言

借助于BIM技術(shù)能夠把工程的具體施工進度等信息及時反饋至相關(guān)部門，進而實現(xiàn)對下一步工作科學(xué)、及時的安排部署。其在提升施工質(zhì)量與效率的同時，有效規(guī)避施工安全隱患，因此，加強對BIM技術(shù)在地鐵施工安全方面的應(yīng)用意義重大。

2 BIM技術(shù)簡述

BIM技術(shù)即是建筑信息模型，其是創(chuàng)建、管理設(shè)施功能及物理特性的數(shù)字化表達過程，因其能夠為建筑設(shè)施全生命周期的管理與決策提供非常準(zhǔn)確的信息支持，所以給土木工程的變革與發(fā)展帶來了極大的幫助，其應(yīng)用范圍也愈來愈加廣泛。在進行地鐵工程施工時，利用BIM技術(shù)所建立的安全管理系統(tǒng)，能夠給安全管理工作提供良好的可視化技術(shù)支持，進而促使在地鐵施工安全管理過程中所做出的決策更加的科學(xué)合理，如此既能夠有效推進施工安全的標(biāo)準(zhǔn)化管理進程，而且還能夠大大提升工程施工的整體效率。

BIM技術(shù)特征：其一，信息的一致性。在地鐵工程施工的全過程中，其對各施工階段的模型數(shù)據(jù)信息均能夠保持同步，對于相同的數(shù)據(jù)信息則不必進行重復(fù)添加，并且BIM模型還能夠?qū)崿F(xiàn)自我演變過程，其對象在各時期均可以實現(xiàn)擴充與更改無需再次添加，如此便可以預(yù)防發(fā)生數(shù)據(jù)信息的不統(tǒng)一問題。其二，空間的關(guān)聯(lián)性。BIM模型所含對象是可以被識別且彼此存在一定關(guān)聯(lián)的，當(dāng)模型里其中某一對象需進行修改時，那么與之相關(guān)聯(lián)的其他對象也會發(fā)生對應(yīng)的更改，以此來保證模型信息具有良好的完備性。其三，信息的完備性。利用BIM技術(shù)來表達地鐵工程實體的三維幾何數(shù)據(jù)信息時，其不是簡單的可視化演示，還包含了如施工過程中的機械設(shè)備、人工、施工進度、所用工程材料等信息。

3 BIM技術(shù)在地鐵施工安全方面的應(yīng)用

3.1 地鐵施工空間管理理論

地鐵施工中的施工空間是不斷變化的，尤其是在施工的收尾階段施工空間愈來愈小，但是所需要的施工操作卻并未減少，如此便給人員的施工操作帶來了極大的不便，并且給施工人員帶來了極大的安全隱患。所以，在進行地鐵施工時，一定要認識到合理分配施工空間的重要性，盡量通過提前預(yù)測以及合理安排施工活動空間來減少空間占有率，以此來提升地鐵工程施工的效率與質(zhì)量。在進行地鐵空間管理時要充分認識到空間的三個特征：時間、位置與人的需求，這三個要素均是不可或缺的。地鐵施工過程要求具備一定的空間資源，若是特定的空間資源被施工人員所共享，則將會對人員產(chǎn)生負面影響，所以，要務(wù)必確保施工中空間充足。通常而言，地鐵施工空間可劃分為以下幾種：其一，為施工產(chǎn)品空間，指的是已建好的靜態(tài)建筑成品所占用的空間；其二，為施工過程空間，指的是施工人員在進行施工操作時所占用的活動區(qū)域；其三，為可使用空間，指的是施工過程所需要的施工材料與使用工具所占用的可利用空間。

3.2 地鐵施工管理的關(guān)鍵技術(shù)

現(xiàn)階段，利用現(xiàn)代化信息來安排施工空間已經(jīng)相當(dāng)普遍，通常都是由管理人員通過網(wǎng)絡(luò)遠程指揮系統(tǒng)來對施工材料、所使用的工具、運輸通道以及臨時區(qū)域等進行合理規(guī)劃，然而，當(dāng)前的現(xiàn)代化網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)存在著較大的局限性，其在真實直觀反映空間與時間規(guī)劃方面仍不盡人意，難以滿足現(xiàn)實需求。而利用BIM技術(shù)，則可以通過建立動態(tài)施工時空模型的方法來將地鐵施工的空間狀態(tài)比較直觀的反映出來，以此來提升地鐵施工的質(zhì)量與效率，確保施工安全。此外，利用BIM技術(shù)所設(shè)計出的模型還能夠?qū)Ω鞣N設(shè)計環(huán)節(jié)進行有效的檢查，以此來彌補平面視圖的缺陷，并且將立體模型與BIM技術(shù)相結(jié)合還能夠強化空間感，通過及時發(fā)現(xiàn)問題來避免資源浪費。

一般而言，再應(yīng)用BIM技術(shù)時可分為以下兩種方式：其一，將BIM技術(shù)應(yīng)用于設(shè)計的細部檢討、建設(shè)進度的檢查與設(shè)施管理資料的檢查等，再利用3D方式來進行設(shè)計檢查，以此來規(guī)避2D方式所帶來的各種失誤；其二，在4D的施工管理中應(yīng)用BIM技術(shù)，以此來處理全過程的時變問題，此外，還能夠建立基于進度變化的三維可視化與計算模型，以此來為時變理論提供最優(yōu)的方式。

3.3 基于BIM的施工安全管理

在借助BIM技術(shù)來對地鐵空間安全應(yīng)用進行管理時，通?？梢苑譃槿齻€步驟：首先要結(jié)合BIM的應(yīng)用目標(biāo)、施工組織設(shè)計以及相應(yīng)的設(shè)計圖紙來建立三維BIM模型；然后再借助BIM技術(shù)鏈接施工進度具體計劃，進行施工程序模擬；其后再對地鐵施工空間沖突進行仔細的檢查，并且根據(jù)檢查結(jié)果將危險區(qū)域劃分成不同的級別。

換句話說，BIM技術(shù)是首先建立三維圖紙，其后結(jié)合三維圖紙來建立立體模型，BIM模型在地鐵施工過程中占據(jù)相當(dāng)重要的地位，其主要是由管道模型、結(jié)構(gòu)模型、建筑模型以及機械模型四個部分組成。當(dāng)BIM的應(yīng)用目標(biāo)不相同，那么BIM模型則具備不相同的特點及表達屬性，而施工模型是在上述主體模型的基礎(chǔ)之上建立起的模型，該模型主要是用來檢測地鐵施工空間的碰撞情況，例如，運土車的機械臂膀能夠在一定的半徑內(nèi)旋轉(zhuǎn)，僅僅利用實體外形3D模型無法將其真實的空間需求完整的描述出來，此時則需要結(jié)合其運動的實際特性與軌跡來建立一整體模型。BIM模型的信息一般具有較好的完整性，其通過輸入應(yīng)用目的便能夠?qū)⑿畔⒈磉_的詳細程度與邊界予以確定，以此來克服信息的冗余、缺失等問題。由于BIM模型所需軟件為彼此串聯(lián)的，所以模型信息具有良好的統(tǒng)一性，當(dāng)BIM模型在不相同的軟件里變換時，由于其所用的信息標(biāo)準(zhǔn)與建模工具是統(tǒng)一的，所以，對于相同的信息則無需重復(fù)輸入。

3.4 基于BIM的施工空間沖突檢查

由于地鐵工程工作空間相對狹小，并且施工工序相當(dāng)復(fù)雜繁瑣，所以，在不同的施工環(huán)節(jié)經(jīng)常會發(fā)生設(shè)備摩擦或其他空間沖突等問題。例如，無論是施工人員還是施工機械設(shè)備均需要占據(jù)一定的施工空間，當(dāng)施工機械臂長的旋轉(zhuǎn)半徑與施工人員的活動半徑發(fā)生碰撞或摩擦?xí)r，便會嚴重降低工程的整體施工效率，有時還會導(dǎo)致相當(dāng)嚴重的安全事故，導(dǎo)致人員傷亡與財產(chǎn)損失。而通過利用BIM技術(shù)則可以有效規(guī)避上述問題，在進行地鐵工程施工前，利用BIM模型模擬施工動態(tài)，提前排查在進行施工時有可能出現(xiàn)的問題，判斷人、機工作活動空間是否存在一定的沖突，并且經(jīng)過比對與計算，確定出施工人員的最佳活動范圍與機械最合理的行進路線，以提升地鐵工程施工的效率與安全性，從源頭上控制安全事故的發(fā)生。對于大多數(shù)的構(gòu)件與工序來講，利用BIM技術(shù)均能實現(xiàn)對其的外形描述，進而有效預(yù)測其需占據(jù)的空間。然而，并非全部的實體都可利用BIM技術(shù)來預(yù)測其占用的空間，比如說，對于施工機械的運輸作業(yè)等，只能通過模擬機械活動時的前進與旋轉(zhuǎn)方式，來對可能發(fā)生的碰撞與摩擦進行預(yù)測。

4 結(jié)論

地鐵工程施工環(huán)境復(fù)雜、工程量大、施工周期長，且施工中能夠使用的空間相當(dāng)有限，極易引發(fā)一系列施工安全問題。而基于BIM技術(shù)開展地鐵施工安全管理，可以實現(xiàn)對每一寸施工空間的最優(yōu)化利用，值得人們對其進行更深入的探究。

參考文獻：

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