BIM技术在地铁施工安全方面的应用浅析
中铁十一局集团城市轨道工程有限公司， 武汉 430000
Analysis on the Application of BIM Technology in Subway Construction Safety
HE Jun
(China Railway 11th Bureau Group Urban Rail Engineering Co. Ltd., Wuhan 430000, China)
【摘要】随着社会经济的快速发展，我国城市轨道交通工程覆盖范围不断扩大，论文主要结合地铁施工建设的难点问题，探讨BIM技术在地铁施工安全方面的应用，希望能够为地铁工程建设提供一些建议。
【Abstract】With the rapid development of social economy, the coverage of urban rail transit projects in our country is continuously expanding. This paper mainly discusses the application of BIM technology in subway construction safety, and hopes to provide some suggestions for subway construction.
【关键词】BIM技术；地铁施工；安全管理
【Keywords】BIM technology; subway construction; safety management
【中图分类号】TU17 【文献标志码】A
1 引言
在城市轨道交通工程施工过程中，存在交错施工、协同管理、进度管理难度高，信息化程度低，质量与安全管理难度大等问题。城市轨道交通工程的社会关注度高，其质量、安全和工期状况不仅涉及市民的切身利益，还会影响到政府的公信力和城市形象.因此，需要在更短的时间内，优质、安全、科学地完成城市轨道工程项目的施工任务。面对复杂的施工环境、繁重的施工任务和紧张的工期，基于传统的管理方式已难以满足城市轨道交通施工管理的需要。
2 BIM技术应用的重要性
地铁建设是促进城市经济发展、社会进步、实可持续发展的必经之路。地铁项目具备建设周期长、施工难度大、施工技术复杂、施工质量要求高等特点。在我国地铁建设蓬勃发展的今天，研究地铁建设项目的质量管理以及完善地铁质量管理方法与体系有着重要意义。近年来，地铁工程的施工质量虽然有很大的提高，但仍存在部分通病性的质量问题无法妥善解决，这些质量问题量大面广且危害极大。例如，缩短建筑物使用年限，直接影响结构使用安全，影响建筑物使用功能等。这些质量问题的存在，对地铁工程建设的质量管理提出了新的挑战。利用信息化手段辅助现场施工是提高施工项目质量的关键手段，也是增加建筑工程总体效益的关键环节。本技术利用BIM和施工质量大数据相结合，辅助施工人员技术能力提升、现场可视化施工指导，最终实现施工质量管理能力的进步和施工质量的提升。
3 地铁车站施工的难点
地铁车站施工难度较大，其主要体现在以下几方面：第一，车站工程施工现场场地狭小，施工现场布置可用面积非常匮乏，施工阶段对现场资源的合理规划与分配难度大，施工现场的合理部署与最大化土地利用困难。第二，土方工程工作量大，且基坑开挖与支护工作同时作业、相互搭接，对基坑施工工作面、施工工序、施工时间的合理规划难度大，存在许多无法预想的工作碰撞冲突，需进行大量协调工作。第三，地下管网的复杂性与不确定性导致了大量的地下管网改迁或原位保护工作；且车站工程周边重要建筑物对变形具有较大敏感性，致使施工中基坑支护与开挖应严格按照设计要求进行，不能出现差错[1]。
4 BIM技术在地铁施工安全方面的应用
4.1 地铁施工空间中的冲突检查
BIM技术在进行地铁施工的空间管理中，一般分为3个步骤。第一，对设计图纸以及应用目标进行结合，并将其传输至BIM技术中，建立空间模型。第二，在成功建立模型后，进行施工进度的结合，从而使得模拟实际施工目标达成，进而在模型中检查整体存在的冲突，对于其中施工重叠与施工难点进行标注。第三，在空间管理过程中，BIM技术能控制施工过程，从而把握施工中的空间冲突，并将其在施工前解决。在BIM模型中存在的重要组成部分分别是建筑以及管道、机械以及结构的模型，对模型可进行重叠，从而发现空间冲突。在BIM技术中，能根据目标存在的差异性，对表现的方式也能够进行调整。对空间的管理意义而言，能对不同的施工模型在主体模型的基础上进行空间矛盾的检测[2]。
4.2 BIM监控量测管理
利用GIS+BIM施工信息管控系统平台进行施工范围环境监测数据、围护结构检测数据、支撑轴力监测数据、地表沉降、应力变形等的三维监测点位、监测数据与曲线图查看与分析，并能够对多测点的数据进行对比，实现了基于空间关系的多数据查询，依据施工监测的数据结果来指导施工;同时在服务端录入监测数据时当即检查是否预警，避免了数据错误录入导致的误报，实现三级预警与二次预警机制，确保监测点安全隐患及时获取，提高工程施工的安全度。
4.3 施工过程模拟
地铁车站在施工中往往遇到多专业、多工作、多工种等相互交叉施工，施工难度极大。施工前对复杂节点的技术交底及施工过程中对各工作协调管理均属于地铁车站施工管理的一大难题。BIM技术地铁车站施工管理系统，将施工进度信息与3D空间模型相互关联，实现了提前的、动态的、可视的、模拟的车站工程建造过程。在工程施工前，提前进行工程施工模拟，将每一个构件在时间和空间上进行准确定位，提前预警施工中出现疏忽、不当及错误等信息，及时进行反馈、调整。在满足工期要求前提下，工程在施工模拟过程中发现基坑土方开挖与内支撑施工存有大量交叉施工，土方的开挖深度与流水方式严重影响内支撑工作的作业方式。施工过程中，重点关注其施工的流水情况，提前掌握施工中可能突发的情况，及时作出应对[3]。
4.4 地铁施工环境改善
整个地铁建设的过程周期较长，涵盖技术广，施工量巨大，进行建设的过程中出现问题的可能性太多，如何进行有效的把控并如何与现代科技进行接轨。BIM技术能够归纳建筑中的所有信息，并使得数据能够更加立体的呈现，对于施工动态也可以通过BIM进行掌控，所以BIM技术和地铁建造的集合，能有效保障施工安全，也就是地铁运转安全得到保障。地铁施工时，空间存在局限性，在进行施工过程中会存在冲突问题，如此便会导致施工安全事故发生，造成人员财产损失以及进度牺牲。因此，在进行施工的过程中，对于场地问题，需要进行开拓，不造成安全隐患的前提下，尤其在大型的机械运行时，须保证其运载活动位置。在BIM技术的应用后，能有效地模拟问题，从而得出最适用的地下施工区域面积。
5 结语
目前，全国正在大力发展城市轨道交通建设，BIM技术在地铁工程中的应用还处于初期阶段，其对于施工安全、质量、成本等各方面都具有一定的影响。在未来发展中我们还应该结合轨道工程的特点，从实际情况出发扩展BIM技术应用范围，提高城市地铁建设的安全水平。
【参考文献】
【1】张成方,李超.BIM技术在地铁施工安全方面的应用浅析[J].河南科技，2013(09):130–131.
【2】钟荣华.BIM技术在地铁施工安全方面的应用研究[J].建设科技,2016(06):76–77.
【3】汪定国.BIM技术在地铁施工安全方面的应用浅析[J].低碳世界,2017(23):226–227
