摘" 要：BIM技術(shù)在公路橋梁項(xiàng)目管理中多傾向于進(jìn)度管理、成本控制和質(zhì)量管理，安全管理作為重要把控環(huán)節(jié)往往與質(zhì)量管理兼顧，缺乏系統(tǒng)化集成化的管理，依托徒駭河大橋應(yīng)用BIM技術(shù)、魯班基建管理系統(tǒng)、二維碼技術(shù)和VR技術(shù)對(duì)項(xiàng)目安全進(jìn)行協(xié)同管理。在BIM建?；A(chǔ)上，解決鋼筋碰撞問(wèn)題，通過(guò)虛擬仿真進(jìn)行技術(shù)交底；采用虛擬仿真和VR技術(shù)對(duì)施工人員開(kāi)展安全體驗(yàn)項(xiàng)目、關(guān)鍵施工節(jié)點(diǎn)的安全教育和培訓(xùn)；BIM技術(shù)結(jié)合魯班基建管理系統(tǒng)對(duì)人員、材料、設(shè)備、施工構(gòu)件和危險(xiǎn)源進(jìn)行二維碼管理，實(shí)現(xiàn)安全管理動(dòng)態(tài)化、常態(tài)化?；贐IM技術(shù)的協(xié)同管理，有效解決橋梁施工中安全管理全面把控問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)信息化、智能化、常態(tài)化安全管理，有效降低安全風(fēng)險(xiǎn)，大大提高該工程的安全管理水平和經(jīng)濟(jì)效益。

關(guān)鍵詞：BIM技術(shù)；橋梁工程；施工安全管理；二維碼管理；VR技術(shù)

中圖分類號(hào)：U445.1" " " 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A" " " " " 文章編號(hào)：2095-2945（2025）07-0177-04

安全管理是橋梁工程施工中重要的把控環(huán)節(jié)，現(xiàn)有的橋梁工程安全管理方法主要靠施工人員和安全人員對(duì)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行監(jiān)控和調(diào)度，難以進(jìn)行全面精準(zhǔn)的把控。橋梁工程中的BIM技術(shù)較建筑工程、地鐵隧道工程起步較晚，近年來(lái)已逐步應(yīng)用到橋梁工程的設(shè)計(jì)、造價(jià)、施工、養(yǎng)護(hù)及施工管理中，利用BIM技術(shù)的宏觀控制，進(jìn)行可視化管理及多模塊集成管理，橋梁工程項(xiàng)目的各參與方都可通過(guò)BIM技術(shù)協(xié)同智能化二維碼技術(shù)實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目的閉環(huán)管理。永川長(zhǎng)江大橋在2015年便將BIM技術(shù)應(yīng)用于施工管理，利用BIM的可視化進(jìn)行模擬，施工人員進(jìn)場(chǎng)前對(duì)其進(jìn)行培訓(xùn)，并在施工過(guò)程中監(jiān)督可能出現(xiàn)的安全隱患。李昕懿等在樂(lè)清灣大橋中基于BIM建模、BIM管理平臺(tái)結(jié)合企業(yè)云技術(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)、建造與管理一體化的系統(tǒng)性應(yīng)用。公路橋梁工程積極探索物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、信息化技術(shù)在工程管理中的應(yīng)用，但多集中在進(jìn)度管理、工程量統(tǒng)計(jì)和質(zhì)量管理方面，施工安全管理相對(duì)碎片化、籠統(tǒng)化，缺乏BIM技術(shù)在公路工程施工安全管理應(yīng)用方面的深入研究和廣泛實(shí)踐。研究依托于跨河大橋項(xiàng)目，采用BIM技術(shù)，魯班數(shù)字管理平臺(tái)結(jié)合VR技術(shù)，進(jìn)行鋼筋檢查，技術(shù)交底，對(duì)橋梁施工中危險(xiǎn)源、危險(xiǎn)因素進(jìn)行識(shí)別采集，結(jié)合二維碼技術(shù)監(jiān)控、預(yù)警，及時(shí)排查隱患。全面提升信息化應(yīng)用，助力橋梁工程安全管理向數(shù)字化、智能化、信息化方向發(fā)展。

1" 工程概況

徒駭河大橋位于G340東子線沾化繞城段改建工程改線新建段，跨越徒駭河。橋梁位于圓曲線、直線和緩和曲線上，橋梁起點(diǎn)樁號(hào)為K3+338.5，終點(diǎn)樁號(hào)為K4+195.5，橋梁全長(zhǎng)857 m，橋梁軸線與水流方向的交角為90°。橋跨組合為14 m×30 m東側(cè)引橋+（75+130+75） m主橋+5 m×30 m西側(cè)引橋。主橋上部結(jié)構(gòu)采用預(yù)應(yīng)力變截面連續(xù)箱梁，下部結(jié)構(gòu)采用雙曲面橋墩及過(guò)渡墩，鉆孔灌注樁基礎(chǔ)；引橋上部結(jié)構(gòu)采用裝配式預(yù)應(yīng)力砼簡(jiǎn)支轉(zhuǎn)連續(xù)小箱梁，下部結(jié)構(gòu)采用柱式橋墩，鉆孔灌注樁基礎(chǔ)。

2" BIM技術(shù)在施工準(zhǔn)備階段的應(yīng)用

2.1" 創(chuàng)建徒駭河大橋可視化BIM模型

傳統(tǒng)的二維平面圖紙，需要項(xiàng)目管理者及經(jīng)驗(yàn)豐富的項(xiàng)目技術(shù)人員熟悉整個(gè)項(xiàng)目的結(jié)構(gòu)、構(gòu)件、參數(shù)和材料等。而BIM技術(shù)則是以可視化的3D模型為基礎(chǔ)，能直觀地反映設(shè)計(jì)方案，檢驗(yàn)設(shè)計(jì)的可操作性和不安全因素。該項(xiàng)目根據(jù)設(shè)計(jì)院提供的徒駭河大橋圖紙和該橋建設(shè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，利用Revit把樁基、墩柱、承臺(tái)、箱梁、橋面鋪裝、防撞護(hù)欄和鋼筋等構(gòu)件進(jìn)行參數(shù)化精細(xì)化建模，并把參數(shù)化的族形成項(xiàng)目獨(dú)特的參數(shù)化族庫(kù)，可直觀地看到各構(gòu)件尺寸及結(jié)構(gòu)組合情況，更易理解圖紙各組成部分及施工過(guò)程中各節(jié)點(diǎn)、碰撞點(diǎn)。大橋BIM建模及橋墩建模如圖1（a）、（b）所示。建模過(guò)程中發(fā)現(xiàn)圖紙?jiān)O(shè)計(jì)標(biāo)高、尺寸、材質(zhì)、預(yù)留、預(yù)埋、相互矛盾及不符合國(guó)家規(guī)范強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)要求的問(wèn)題，及時(shí)向設(shè)計(jì)院反饋、解決。如主橋11#箱梁邊跨部分平面圖中，箱梁輪廓線有明顯錯(cuò)誤，與箱梁造型不符；多個(gè)類型牛腿設(shè)計(jì)中，有一類牛腿上接次承重梁，標(biāo)高標(biāo)注未加上承重梁高度。及時(shí)與設(shè)計(jì)院、施工方溝通，與現(xiàn)場(chǎng)確認(rèn)，避免現(xiàn)場(chǎng)施工后才發(fā)現(xiàn)問(wèn)題導(dǎo)致返工，節(jié)約工期和成本。

2.2" 構(gòu)件碰撞檢測(cè)

Revit在模型搭建好后，運(yùn)行協(xié)作中的碰撞檢查功能，檢測(cè)并統(tǒng)計(jì)出碰撞位置，如各構(gòu)件配筋、尺寸標(biāo)準(zhǔn)是否齊全、合理，施工電梯及塔吊布置是否合理，預(yù)留洞口處是否標(biāo)準(zhǔn)等。沖突報(bào)告生成后，可以選擇某個(gè)沖突列表中的某一項(xiàng)，可快速將識(shí)圖定位到相應(yīng)位置，繼而可以對(duì)沖突部分進(jìn)行調(diào)整。設(shè)計(jì)師在對(duì)橋梁的鋼筋設(shè)計(jì)時(shí)，往往考慮鋼筋承載力、間距、配筋率等指標(biāo)，未考慮鋼筋體積或鋼筋位置，從而導(dǎo)致實(shí)際施工過(guò)程中出現(xiàn)鋼筋位置沖突，不能正常布設(shè)的問(wèn)題。本項(xiàng)目選取標(biāo)箱梁內(nèi)外模板、混凝土、鋼筋、預(yù)應(yīng)力管束和齒板等模型，通過(guò)模型可以直觀了解到整個(gè)箱梁的形狀及細(xì)節(jié)，提前發(fā)現(xiàn)預(yù)應(yīng)力管束、鋼筋之間的碰撞，碰撞問(wèn)題如圖2所示。提前發(fā)現(xiàn)多個(gè)共性碰撞點(diǎn)，找出碰撞發(fā)生的原因，輸出碰撞報(bào)告，優(yōu)化鋼筋搭接流程。本次檢測(cè)幫助現(xiàn)場(chǎng)施工人員提前發(fā)現(xiàn)沖突點(diǎn)，避免后期施工時(shí)布筋沖突造成工期延誤。

2.3" 基于BIM模型施工技術(shù)安全交底

徒駭河大橋項(xiàng)目施工周期緊張，部分工序流程復(fù)雜，Revit在模型搭建好后，導(dǎo)入Autodesk Navisworks軟件進(jìn)行大橋可視化施工模擬。利用BIM技術(shù)實(shí)現(xiàn)虛擬建造，提高施工效率和安全性。項(xiàng)目對(duì)大橋交通繁忙、管線復(fù)雜、調(diào)流困難地段中箱梁0#段掛籃施工進(jìn)行動(dòng)畫模擬。通過(guò)動(dòng)畫展示掛籃拼裝過(guò)程，強(qiáng)調(diào)安裝時(shí)需兩側(cè)對(duì)稱進(jìn)行。掛籃安裝完成后對(duì)其進(jìn)行加載預(yù)壓，消除因荷載產(chǎn)生的非彈性變形，如圖3所示。通過(guò)虛擬模擬進(jìn)行三維可視化交底，展示掛籃施工中將要遇到的難點(diǎn)、重點(diǎn)，并幫助測(cè)量人員核對(duì)坐標(biāo)的精確性，對(duì)擬建工程提高可預(yù)見(jiàn)性和工程可控制性。

3" BIM技術(shù)+二維碼現(xiàn)場(chǎng)安全管理

本項(xiàng)目在人員管理、材料管理、設(shè)備管理、施工構(gòu)件和危險(xiǎn)源等方面實(shí)現(xiàn)BIM技術(shù)+二維碼管理應(yīng)用，全面實(shí)現(xiàn)線上化管理、流程化工作、數(shù)字化升級(jí)。

3.1" 人員管理

在魯班基建管理系統(tǒng)錄入工人電子身份信息，方便現(xiàn)場(chǎng)管理人員快速地獲取工人基本信息、安全狀態(tài)信息、進(jìn)出場(chǎng)時(shí)間和工種信息等。同時(shí)關(guān)于此工人全部電子文檔信息都已經(jīng)有序歸納，且可生成端口獨(dú)有的二維碼貼到安全帽上，利用手機(jī)APP可以隨時(shí)查看人員信息，便于對(duì)現(xiàn)場(chǎng)人員進(jìn)行信息化管理。

3.2" 材料管理

建立專門的BIM材料管理模型，以模型為信息儲(chǔ)存單位導(dǎo)出二維碼。材料進(jìn)場(chǎng)前由相關(guān)人員對(duì)材料進(jìn)行檢查并核查產(chǎn)品合格證、供貨證明等相關(guān)證明材料，檢查通過(guò)后，掃描二維碼更新為到貨狀態(tài)，視為材料進(jìn)場(chǎng)。已到貨的材料需在BIM平臺(tái)記錄相應(yīng)的基本信息，包括名稱、類別、狀態(tài)、數(shù)量和存放位置等。將材料對(duì)應(yīng)的二維碼制作成冊(cè)，查詢時(shí)使用手機(jī)軟件進(jìn)行掃描，即可獲取材料基本信息、堆放位置、庫(kù)存數(shù)量等，實(shí)現(xiàn)材料信息化管理。如將鋼筋從原材料到半成品、成品整個(gè)過(guò)程信息進(jìn)行分類記錄，生成動(dòng)態(tài)二維碼，使信息得到共享。

3.3" 設(shè)備管理

通過(guò)二維碼技術(shù)對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)的特種施工機(jī)械進(jìn)行信息化管理，利用任務(wù)提醒功能，設(shè)置檢修報(bào)警，可以提醒施工人員及時(shí)對(duì)特種機(jī)械進(jìn)行維護(hù)，避免因特種機(jī)械維護(hù)不當(dāng)引發(fā)的事故，降低因設(shè)備維護(hù)不及時(shí)導(dǎo)致的安全風(fēng)險(xiǎn)。

3.4" 施工構(gòu)件

現(xiàn)場(chǎng)對(duì)所有構(gòu)件進(jìn)行二維碼全面覆蓋，只需掃描即可快速知曉項(xiàng)目構(gòu)件施工情況。橋梁施工中很重要的一環(huán)就是梁場(chǎng)預(yù)制構(gòu)件的管理，通過(guò)“BIM+二維碼”技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)預(yù)制箱梁追蹤管理。工程施工的不同階段，使用BIM平臺(tái)的沙盤模式可用不同顏色區(qū)分構(gòu)件的不同狀態(tài)，對(duì)于預(yù)制箱梁，有生產(chǎn)、運(yùn)輸、安裝和濕接縫施工已驗(yàn)收等狀態(tài)。每一道施工工序開(kāi)始時(shí)，掃描構(gòu)件的二維碼，將構(gòu)件狀態(tài)信息更新至當(dāng)下施工狀態(tài)。管理人員可以通過(guò)二維碼手冊(cè)，使用手機(jī)軟件掃描，輕松獲取構(gòu)件施工狀態(tài)信息，實(shí)現(xiàn)對(duì)預(yù)制箱梁的追蹤管理。利用二維碼反輸入定義構(gòu)件的狀態(tài)，使整個(gè)梁廠每條生產(chǎn)線生產(chǎn)狀態(tài)可視化，能實(shí)時(shí)從BIM系統(tǒng)中精確獲知生產(chǎn)線上每一個(gè)臺(tái)座的工作內(nèi)容，通過(guò)信息化管理，提高生產(chǎn)效率，解決存梁區(qū)存梁無(wú)規(guī)律的問(wèn)題。

3.5" 辨識(shí)、整合危險(xiǎn)源

擬建橋梁所在區(qū)域地貌形態(tài)為低平地和河流階地，橋址附近河道自然連續(xù)轉(zhuǎn)彎，徒駭河大橋施工有一定的復(fù)雜性，這就需要進(jìn)行危險(xiǎn)源辨識(shí)和安全管理常態(tài)化。結(jié)合系統(tǒng)平臺(tái)的輕量化、云共享及數(shù)據(jù)資源庫(kù)的完整性等諸多方面考慮，本項(xiàng)目選擇魯班工程管理數(shù)字平臺(tái)作為常態(tài)化管控的協(xié)同管理平臺(tái)。對(duì)項(xiàng)目施工信息、工程質(zhì)量、施工進(jìn)度、項(xiàng)目資料和現(xiàn)場(chǎng)安全等模塊進(jìn)行統(tǒng)籌管控。

根據(jù)項(xiàng)目建設(shè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和要求，BIM建模的同時(shí)根據(jù)安全規(guī)范對(duì)不安全因素、潛在的危險(xiǎn)源采用不同顏色詳細(xì)標(biāo)識(shí)，施工安全管理中可在BIM模型中實(shí)時(shí)查詢相關(guān)數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的集中與高效管理。同時(shí)項(xiàng)目管理人員根據(jù)危險(xiǎn)源辨識(shí)流程和安全事故致因因素分析潛在的危險(xiǎn)源，將不同影響因素、危險(xiǎn)源名稱、分布區(qū)域、工序、行為和風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)進(jìn)行整理，導(dǎo)入魯班基建管理系統(tǒng)安全模塊，并將重大危險(xiǎn)源制作風(fēng)險(xiǎn)二維碼，結(jié)合后期施工中PC端管理軟件和VR技術(shù)，排除安全隱患，提高危險(xiǎn)源的管理水平，最終改善公路工程的安全生產(chǎn)狀況。魯班基建管理系統(tǒng)如圖4所示。

4" 安全協(xié)同管理

4.1" 安全教育與培訓(xùn)

項(xiàng)目的安全管理采取傳統(tǒng)安全管理與虛擬技術(shù)相結(jié)合的方式。先采用傳統(tǒng)的安全管理模式構(gòu)建安全生產(chǎn)責(zé)任制度、完善安全生產(chǎn)規(guī)范、制定安全隱患評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)、建立預(yù)案體系和安全指揮平臺(tái)。對(duì)施工人員進(jìn)行各項(xiàng)制度規(guī)范培訓(xùn)、各類設(shè)備設(shè)施培訓(xùn)、案例警示教育和綜合應(yīng)急演練等。再采用虛擬技術(shù)（BIM技術(shù)+VR技術(shù)+工程管理數(shù)字平臺(tái)相結(jié)合）進(jìn)行強(qiáng)調(diào)、演示。在徒駭河大橋施工前，通過(guò)BIM模型向工人進(jìn)行交底，包括模型中不同顏色標(biāo)識(shí)的危險(xiǎn)源、魯班工程管理數(shù)字平臺(tái)安全模塊中危險(xiǎn)源和鋼筋碰撞沖突等。對(duì)重大危險(xiǎn)源同時(shí)采用虛擬施工和VR（虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)）技術(shù)呈現(xiàn)BIM成果，融入高空作業(yè)、機(jī)械傷害、高空墜物傷害和現(xiàn)場(chǎng)急救等安全體驗(yàn)項(xiàng)目，提高項(xiàng)目管理及施作人員安全意識(shí)，也保障了該項(xiàng)目自開(kāi)始進(jìn)場(chǎng)到現(xiàn)在持續(xù)保持零傷亡事故。通過(guò)定期VR設(shè)備體驗(yàn)，施工人員可以在項(xiàng)目中虛擬漫游，觀看關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)施工工序，輔助技術(shù)交底；將實(shí)際項(xiàng)目場(chǎng)景進(jìn)行模擬，讓施工人員在虛擬場(chǎng)景中進(jìn)行安全體驗(yàn)，加強(qiáng)了施工人員對(duì)安全事故的認(rèn)知，提高項(xiàng)目安全管理水平，助力現(xiàn)場(chǎng)施工安全教育和技術(shù)交底。

4.2" 基于BIM的協(xié)同管理系統(tǒng)

基于BIM技術(shù)+二維碼管理+VR技術(shù)+基建管理系統(tǒng)，項(xiàng)目各方參建人員均可通過(guò)獲取各類二維碼，可獲取與施工安全相關(guān)的信息?，F(xiàn)場(chǎng)質(zhì)檢員及安全員發(fā)現(xiàn)不安全因素時(shí)，可通過(guò)移動(dòng)設(shè)備掃描二維碼，實(shí)時(shí)拍攝上傳質(zhì)量、安全、進(jìn)度與文明施工的相關(guān)照片，關(guān)聯(lián)到BIM模型相應(yīng)位置，實(shí)現(xiàn)管理過(guò)程的信息化。及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題創(chuàng)建問(wèn)題，將問(wèn)題主題、位置、時(shí)間、詳細(xì)描述和圖片等進(jìn)行填寫上傳，相關(guān)人員及班組收到整改令后進(jìn)行整改，最后確認(rèn)整改形成PDCA閉合，管理者在辦公室即可實(shí)時(shí)掌握項(xiàng)目安全、質(zhì)量、進(jìn)度及整改情況，提升了項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)的管理水平。最后，通過(guò)系統(tǒng)對(duì)每一次質(zhì)量安全處理過(guò)程及相應(yīng)資料自動(dòng)分類、整理并整合為規(guī)范格式，上傳管理系統(tǒng)。

5" 結(jié)束語(yǔ)

基于BIM技術(shù)、VR技術(shù)和魯班管理系統(tǒng)，依托沾化繞城段徒駭河大橋項(xiàng)目，有效解決了BIM技術(shù)在公路工程中安全管理的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)了項(xiàng)目施工在準(zhǔn)備階段和實(shí)施階段信息化安全管理的貫通應(yīng)用，提高了公路工程項(xiàng)目精細(xì)化、信息化安全管理水平。

利用BIM技術(shù)對(duì)徒駭河大橋主要組成結(jié)構(gòu)和鋼筋進(jìn)行參數(shù)化精細(xì)化建模，對(duì)潛在的危險(xiǎn)源進(jìn)行標(biāo)識(shí)，發(fā)現(xiàn)多個(gè)共性碰撞點(diǎn)，優(yōu)化施工細(xì)節(jié)，解決了碰撞問(wèn)題。對(duì)箱梁0#段掛籃施工通過(guò)動(dòng)畫模擬的方式技術(shù)交底，優(yōu)化施工進(jìn)度和施工組織。

通過(guò)魯班基建管理系統(tǒng)對(duì)人員、材料、設(shè)備、施工構(gòu)件和危險(xiǎn)源實(shí)現(xiàn)BIM技術(shù)+二維碼管理應(yīng)用，并將潛在的危險(xiǎn)源進(jìn)行分類分級(jí)整理，導(dǎo)入魯班基建管理系統(tǒng)安全模塊?？呻S時(shí)利用手機(jī)APP進(jìn)行追蹤，簡(jiǎn)化工作流程輔助現(xiàn)場(chǎng)施工，實(shí)現(xiàn)信息化管理，常態(tài)化監(jiān)控。

結(jié)合VR技術(shù)，對(duì)施工人員開(kāi)展安全體驗(yàn)項(xiàng)目和關(guān)鍵施工節(jié)點(diǎn)安全教育和培訓(xùn)。基于BIM技術(shù)二維碼+基建管理系統(tǒng)，管理人員通過(guò)手機(jī)軟件操作，可實(shí)現(xiàn)隨時(shí)隨地審批流程、隨時(shí)查看動(dòng)態(tài)化人員管理、掌握現(xiàn)場(chǎng)危大工程危險(xiǎn)源辨識(shí)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題解決問(wèn)題形成PDCA閉合。

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Abstract： BIM technology tends to schedule management， cost control and quality management in highway and bridge project management. Safety management， as an important control link， is often taken into account with quality management. There is a lack of systematic and integrated management. Relying on the Tuhai River Bridge to apply BIM technology， Luban Infrastructure Management System， QR code technology， and VR technology to coordinate project safety management. Based on BIM modeling， the problem of steel bar collision is solved， and technical disclosure is carried out through virtual simulation; virtual simulation and VR technology are used to carry out safety education and training for construction personnel on safety experience projects and key construction nodes; BIM technology is combined with Luban Infrastructure Management The system manages personnel， materials， equipment， construction components， and hazard sources with QR codes to achieve dynamic and normalized safety management. Collaborative management based on BIM technology effectively solves the problem of comprehensive control of safety management during bridge construction， realizes informatization， intelligent and normalized safety management， effectively reduces safety risks， and greatly improves the safety management level and economic benefits of the project.

基金項(xiàng)目：山東省人文社科課題（2023-XWKZ-063）；山東省藝術(shù)科學(xué)重點(diǎn)課題（L2024Z05100273）；山東省大學(xué)生創(chuàng)新訓(xùn)練項(xiàng)目（S202413006008）

第一作者簡(jiǎn)介：李艷奇（1986-），女，碩士，副教授。研究方向?yàn)榈缆饭こ?、BIM技術(shù)。