摘? ? 要:BIM技術全稱為Building Information Modeling,即建筑信息模型。高速公路的施工往往伴隨著很多代不確定因素,BIM作為一種建筑學、工程學和土木工程專業(yè)的新興工具,在高速公路的施工安全管理方面有著廣闊的應用前景。這項技術提出以后,得到業(yè)界的廣泛認可和使用,BIM技術及相關的軟件可以應用于實現建筑信息的集成,從建筑的設計階段開始,一直到建筑的壽命周期結束,BIM技術的應用貫穿設計到施工到維護的全過程。由此可以大大提高建筑工程的信息集成化程度,BIM的數據庫也是隨各項指標的變化處于動態(tài)變化范圍的,所以其準確性和即時性也都符合建筑要求。
關鍵詞:BIM技術;高速公路;施工安全
1? 引言
隨著BIM技術在各種建筑行業(yè)展露頭角,高速公路的施工也逐漸開始引進這項技術,其具有的優(yōu)勢是傳統(tǒng)的很多信息建模技術不能相比的。譬如可視化、協(xié)調性、模擬性、優(yōu)化性和可出圖性。常用的BIM建模軟件也逐漸被專業(yè)人士所熟知,并推廣開來。其技術基礎主要是以三維圖形為主,從實物開始建模,從事建筑學相關的電腦輔助設計開發(fā)。這樣的理念應用于高速公路施工安全管理方面存在著巨大的優(yōu)勢,能夠減少人員傷亡以及建筑失誤等不良影響。為高速公路施工團隊的安全和施工的順利進行,本文將就BIM技術給出相關的建議和意見,為建筑行業(yè)的發(fā)展盡綿薄之力。
2? 建立虛擬的建筑工程三維模型,減小工程誤差
BIM技術最核心的優(yōu)勢就在于其信息處理的方便性和準確性,而在高速公路的建設過程中,最容易引發(fā)事故或者建筑問題的地方就在于建模。以往的在2D基礎上的建模已經遠遠落后于日益發(fā)展的數學工程建模技術但是BIM的可視化這一點,就能領先其他建模技術幾十年的差距。可視化即“所見所得”的形式,在建筑行業(yè)中所包含的意義十分深遠,工程師在拿到工程圖紙之后,每個構件若是能夠在圖紙上精確得標注出來、繪制出來,無疑是很重要的,但以目前很多工程團隊的技術水平而言,由于未能采用BIM技術,往往很多地方都需要考經驗和想象去彌補。而應用BIM技術,用之建立虛擬的建筑工程三維模型,則能夠大大減小工程誤差。例如,高速公路建筑團隊可以從建筑的整體進行規(guī)劃架構,基于BIM應用管理平臺,建立一個全面的三維動態(tài)可視化集成平臺,盡可能地滿足高速公路建設中點多線長結構復雜且與地形地貌緊密結合的特點,用最直觀的方式向施工團隊展示項目的整體框架和施工方向。工程師要利用BIM管理平臺,基于現場數據整理,融合各種數學以及工程物理等學科的知識,建立3D模型、GIS模型、信息管理體系、手機APP的施工單位應急管理平臺。從施工團隊、工程設計管理團隊、安全監(jiān)測團隊三個角度,建立一個完整的BIM高速公路修建系統(tǒng)模型,能夠高精度、高效率地完成對施工現場的精準模擬。
3? 結合實務應用經驗,提高安全系數
在平時的施工實踐中,BIM技術的應用同樣必須要滲透入最核心的領域之中。譬如,可以多利用BIM的電子沙盤功能,基于設計成果的工程結構BIM模型以及地形場景建模成果,通過電子沙盤可以有效整合各種類型的高速公路建設信息。數字沙盤可以結合最新型的設計元素,滿足甲方更多的個性化的需求,在不同的地質條件下能夠起到不同的效果,當然其更多的應用在于整體結構的設計,在設計造型方面或者外部造型等方面應用不是很廣泛。通過電子沙盤還可以融合空間地理坐標,通過動漫漫游的形式進行專業(yè)的試圖定位。方便模擬各種情境下的建筑施工情況,如不同的天氣、有無行人、四周地質環(huán)境的變化等。多加進行實踐操作,能夠有效提高施工隊伍的安全系數。例如,針對虛擬施工目前存在的問題,相關技術部門可以對癥下藥采取如下措施,加強對實驗模擬人員的管理力度。首先工程管理部門應當對BIM軟件開發(fā)人員進行綜合的素質考核和培訓,其中的內容應當至少包括基本軟件模擬知識、設備操作規(guī)范、實驗模擬事故的處理等,管理部門對于考核中不合格的員工應當暫停其現有工作,并安排員工進行專業(yè)素質的培訓,確保在培訓合格后方可重新上崗。其次抓好部門內的管理工作,很多高速公路建設部門內部管理松散疏漏,這一定程度上給員工偷懶瀆職形成了可乘之機。要想做好管理工作,工程總監(jiān)首先便可以制定嚴格的人員懲罰制度,對于工作中造成安全事故的人員,相關部門必須按照規(guī)章制度予以嚴格處理。此舉不僅可以對涉事人員形成警示作用,更會切實加強全體員工的安全責任意識。
4? 虛擬施工技術及智慧決策平臺的應用
上文簡單提到的虛擬施工技術其實便是BIM在高速公路施工安全管理方面的核心,這里面最重要的部分又是工程結構的建模,在高速公路的建造過程中,往往會建立很多代橋梁,而建模范圍要以代表性的橋梁為核心,從核心橋梁向周邊進行眼神擴散,建立起路基模型,再根據工程所需的精細程度,通過工程編碼的形式建立起工程單位分部分項結構樹與模型的相互對應關系。智慧決策平臺的應用也是信息化不斷推進的一大表現,目前很多施工團隊與工程管理部門已經建立起完善的智慧決策平臺,并且與BIM軟件相融合,能夠同時處理多個領域的工程問題,大大提高了工作效率和安全保障。例如,施工團隊和工程師團隊可以利用BIM相關軟件,先將高速公路的設計圖整理成虛擬實物,從智慧決策平臺上建立相關的工程流圖,充分利用施工方法多樣性、多變性的特點,對施工任務進行各種情況下的討論。工程團隊所屬企業(yè)可以將各種條件下的設計方案上傳至智慧決策平臺的云端,在不斷模擬的條件下,總結出最適合當前情況下的施工方案。施工團隊不能閉門造車,要借鑒更多優(yōu)秀團隊關于安全方面的保障措施。BIM模擬技術能夠對建筑的建設流程進行驚喜的模擬,能夠大大提高安全性,企業(yè)及其設計師團隊應加強對BIM相關軟件與高速公路建設之間的融合,請教專業(yè)的建筑團隊,也可以請教其他建筑行業(yè)的專業(yè)人士,BIM技術的起步較晚,存在很多的發(fā)展可能。虛擬施工技術在安全保障方面起到很大的作用,目前比較成熟的技術是外景仿真。在建筑物建成前,虛擬建筑物建成以后的周圍環(huán)境。在場景中加入行人、聲音仿真等特效,使場景渲染感更強,在漫游中實現碰撞監(jiān)測功能。所以企業(yè)要針對外景仿真以外的吊裝仿真進行提升,加大技術方面和資金方面的投入,以便應對各種可能出現的安全問題,為BIM在高速公路建設過程中的安全保障加一道防線。
5? 結束語
綜上所述,BIM技術在高速公路施工安全管理方面的應用十分廣泛,目前主要有三種途徑提高安全保障,分別是建立虛擬的建筑工程三維模型、減小工程誤差、結合實務應用經驗,提高安全系數、虛擬施工技術及智慧決策平臺的應用。3D實體工程有著先天的局限性,其處理的幾何形狀不易完整表達,所以用最先進的BIM技術替代。BIM是仍在持續(xù)發(fā)展并且同時會帶來產業(yè)改變的新型技術,在高速公路建設中的前景十分廣闊。本文給出三方面提高BIM在高速公路建設中關于安全管理能力的方法,希望能給高速公路及相關企業(yè)的發(fā)展提供一定的幫助。
參考文獻:
[1] 王念隆. BIM技術在高速公路施工安全管理中的應用[J].交通世界,2019(14).
[2] 張偉.高速公路施工安全管理中BIM技術的應用[J].工程技術研究,2019(9).
作者簡介:
李威(1986—)男,漢,河北省石家莊晉州市,本科,工程師,研究方向:高速公路施工。