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為進(jìn)一步緩解越來(lái)越大的交通壓力提高公民出行的便捷度我國(guó)近幾年開(kāi)始大范圍的加強(qiáng)地鐵建設(shè)以此來(lái)帶動(dòng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展并改善交通現(xiàn)狀。但是因?yàn)槟壳暗罔F安全管理的不成熟二十世紀(jì)以來(lái)十年間我國(guó)已經(jīng)發(fā)生百余起地鐵施工安全事故這也是因?yàn)闆](méi)有協(xié)調(diào)好地鐵施工的時(shí)間、地點(diǎn)以及內(nèi)容而造成的。根據(jù)事故發(fā)生的統(tǒng)計(jì)因?yàn)榈罔F施工空間限制而產(chǎn)生的安全事故不在少數(shù)因此這個(gè)問(wèn)題也是我們需要解決的最大問(wèn)題。

隨著互聯(lián)網(wǎng)＋的提出利用現(xiàn)代化手段解決疑難問(wèn)題已經(jīng)成為第一選擇在地鐵施工方面利用BIM技術(shù)建立建筑信息模型通過(guò)透視化技術(shù)讓地鐵的建設(shè)科學(xué)化、標(biāo)準(zhǔn)化就成為地鐵施工中最為現(xiàn)代化的安全管理模式。

BIM技術(shù)又稱(chēng)建筑信息模型是Building Information Modeling的簡(jiǎn)稱(chēng)它是指通過(guò)提前收集與建筑工程項(xiàng)目有關(guān)的所有信息數(shù)據(jù)并以此為基礎(chǔ)建立建筑模型進(jìn)而通過(guò)數(shù)字信息和三維圖示來(lái)演示和仿真建筑物或建筑過(guò)程中所具有的真實(shí)信息。BIM技術(shù)不僅具有可視性和模擬性也具有可出圖性的特點(diǎn)目前BIM技術(shù)應(yīng)用于各種建筑施工過(guò)程。基于BIM技術(shù)針對(duì)地鐵施工過(guò)程中存在的安全問(wèn)題重點(diǎn)可以研究以下幾個(gè)方面的應(yīng)用。

一、對(duì)地鐵施工空間的管理

在地鐵施工的過(guò)程中包括空間的移動(dòng)、材料的制作以及材料的存儲(chǔ)等多個(gè)環(huán)節(jié)施工空間一般包括可使用空間、施工過(guò)程空間和施工產(chǎn)品空間三種。然而在施工后期可用空間會(huì)慢慢變少相應(yīng)就減少了施工路徑限制了材料處理工作施工往往難以進(jìn)行。

利用BIM技術(shù)可以在施工之前就提前預(yù)測(cè)施工過(guò)程中的所占空間進(jìn)而最大可能的避免空間擁擠而造成的施工不便從而提高效率降低安全事故的出現(xiàn)率。利用BIM技術(shù)建立模型可以在施工之前對(duì)需求、位置和時(shí)間進(jìn)行一定程度的認(rèn)知避免共享空間的出現(xiàn)從而對(duì)施工過(guò)程中空間的安排有合理的打算。

二、管理地鐵施工空間的關(guān)鍵技術(shù)

現(xiàn)代建筑施工中大多數(shù)都采用網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃來(lái)安排施工空間通過(guò)網(wǎng)絡(luò)分析來(lái)確定起重機(jī)的位置、臨時(shí)區(qū)域的分配等工作但是目前的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)不能夠最直觀的反映時(shí)間規(guī)劃和空間規(guī)劃跟不上現(xiàn)實(shí)的需求。

BIM技術(shù)的出現(xiàn)就解決了這一問(wèn)題可以通過(guò)建立動(dòng)態(tài)的施工時(shí)空模型直觀反映施工空間狀態(tài)。BIM技術(shù)的應(yīng)用主要分為兩種方式:一種是將其應(yīng)用于4D的施工管理中不但有效解決全過(guò)程的時(shí)變問(wèn)題也可以建立根據(jù)進(jìn)度變化而產(chǎn)生的三維可視化和計(jì)算模型為時(shí)變理論提供最佳方式另一種是將其應(yīng)用于設(shè)計(jì)細(xì)部或者應(yīng)用于設(shè)計(jì)的檢討和建設(shè)進(jìn)度檢查、設(shè)施管理資料以及防災(zāi)檢查等方面隨后用3D方式進(jìn)行設(shè)計(jì)的檢查減少2D產(chǎn)生的失誤。這種方式具體而言一般是應(yīng)用于以下五個(gè)方面即地鐵施工圖生成、圖紙的管理、設(shè)計(jì)的優(yōu)化、施工的檢查以及施工管理的優(yōu)化。除此之外利用BIM技術(shù)還可以通過(guò)提高設(shè)計(jì)圖紙精確度來(lái)避免突發(fā)事故的出現(xiàn)。

三、利用BIM技術(shù)對(duì)施工空間進(jìn)行安全管理

利用BIM技術(shù)設(shè)計(jì)地鐵空間的安全應(yīng)用一般包括三步:

第一步是結(jié)合應(yīng)用目標(biāo)和設(shè)計(jì)圖紙利用BIM技術(shù)建立三維空間的BIM模型

第二步是利用BIM技術(shù)鏈接進(jìn)度計(jì)劃進(jìn)而開(kāi)始模擬施工;

第三步是檢查空間沖突并根據(jù)結(jié)果對(duì)危險(xiǎn)區(qū)域劃分不同的等級(jí)。

簡(jiǎn)而言之BIM技術(shù)就是先建立三維圖紙?jiān)俑鶕?jù)圖紙?jiān)O(shè)計(jì)建立立體模型。 BIM模型具有重要意義也是地鐵施工中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，BIM模型包括四個(gè)組成部分即結(jié)構(gòu)模型、機(jī)械模型、建筑模型和管道模型。BIM模型是根據(jù)應(yīng)用目標(biāo)的不同而具備不同的表達(dá)屬性和特征的施工模型則是在BIM主體模型的基礎(chǔ)上所建立的用于檢測(cè)空間碰撞情況的模型舉個(gè)例子就像挖掘機(jī)或者運(yùn)土車(chē)它們的機(jī)械翅膀只是旋轉(zhuǎn)于一定的半徑之內(nèi)單單用實(shí)體外形3D模型難以反映其工作的完整狀態(tài)。

BIM模型具備信息的完整性特點(diǎn)通過(guò)應(yīng)用目的的輸入可以對(duì)信息表達(dá)的邊界和周詳度加以確定進(jìn)而避免信息混雜或者缺失。BIM模型具備信息的統(tǒng)一性是應(yīng)為它所需求的軟件是相互串聯(lián)的即便BIM模型變換于不同的軟件但所采用的建模工具和信息標(biāo)準(zhǔn)是相同的因此相同的信息就不需要重復(fù)輸入。

四、對(duì)于地鐵施工空間中沖突的檢查

地鐵建設(shè)的過(guò)程中空間是有一定限制的因此在整個(gè)施工過(guò)程中難免出現(xiàn)設(shè)備的摩擦或者其他空間沖突現(xiàn)象這也會(huì)導(dǎo)致施工進(jìn)度的減緩和施工效率的地下等問(wèn)題甚至有可能引發(fā)重大安全事故。舉例而言幾乎每一道工序都需要足夠充足的空間才能順利運(yùn)行例如施工人員的活動(dòng)半徑和機(jī)械臂長(zhǎng)的旋轉(zhuǎn)半徑之間如果產(chǎn)生摩擦或者沖突不但不利于施工效率更有可能造成人員或者財(cái)產(chǎn)的損失后果不堪設(shè)想。

BIM技術(shù)的運(yùn)用就可以避免這一損失的出現(xiàn)。通過(guò)BIM技術(shù)在施工之前就進(jìn)行動(dòng)態(tài)施工模擬從而發(fā)現(xiàn)施工過(guò)程中可能出現(xiàn)或者存在的問(wèn)題并通過(guò)比對(duì)和研究尋求可以協(xié)調(diào)機(jī)械行進(jìn)路線和人員活動(dòng)范圍的最佳運(yùn)行軌跡真正從源頭上減少人員和財(cái)產(chǎn)損失提高施工的安全系數(shù)。

BIM技術(shù)的運(yùn)用可以在檢測(cè)空間沖突之前對(duì)大部分的構(gòu)件和工序加以描述并利用邊界法對(duì)BIM實(shí)體外形進(jìn)行描述但并不是所有的實(shí)體都可以通過(guò)外形來(lái)描述或預(yù)測(cè)其所占空間例如部分機(jī)械運(yùn)輸作業(yè)的行為就主要依靠模擬機(jī)械活動(dòng)狀態(tài)下的旋轉(zhuǎn)和前進(jìn)方式來(lái)預(yù)估可能發(fā)生的所有碰撞的可能性。

地鐵的大范圍建設(shè)和運(yùn)用是我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和交通發(fā)展的必然產(chǎn)物但是與地上交通相比地鐵的施工具備很大的困難和限制不僅對(duì)施工人員的要求很高對(duì)施工過(guò)程中每個(gè)環(huán)節(jié)的要求也非常具體同時(shí)地鐵施工是地下施工施工空間非常有限加之器具、建筑材料的擺放和工作人員的集聚施工過(guò)程中空間運(yùn)用更加有限存在極大的安全隱患。而利用BIM技術(shù)通過(guò)建立BIM空間模型對(duì)施工空間進(jìn)行嚴(yán)格管理和動(dòng)態(tài)模擬可以最大程度的利用施工空間避免不必要的事故和損失。