安阳利浦筒仓工程有限公司
摘要：BIM技术在超高层钢结构施工安全管理中的应用可以达到事前预防、事中监控和事后处理全过程的监管，提高了施工现场安全管理工作效率。基于此，本文概述了BIM技术与超高层钢结构，阐述了BIM技术应用于超高层钢结构施工的必要性，对BIM技术应用于超高层钢结构施工安全管理进行了探讨分析。
关键词：BIM技术；超高层钢结构；施工；必要性；应用；安全管理
一、BIM技术与超高层钢结构的概述
1.BIM技术
BIM技术又称建筑信息模型，其贯穿于建设生命周期的信息集合，并且可以使建筑业向高效及精细化转变。BIM技术颠覆了传统的建筑设计模式、工程造价模式和建筑工程施工模式。其核心是通过建立虚拟的建筑工程三维模型，利用数字化技术提供完整的与实际情况一致的工程信息库。因此BIM技术对于实现建筑生命期管理以及促进建筑业全面信息化和现代化等方面具有重要应用价值。
2.超高层钢结构
超高层就是40层以上或者建筑高度超过100m时，不论住宅及公共建筑均为超高层建筑。根据世界超高层建筑学会的新标准，300米以上为超高层建筑，其一般应用钢结构。超高层钢结构施工具有刚度大、强度高和自重轻的特征。并且由于超高层建筑主要位于城市当中较为繁华的地段，并且超高层钢结构施工作业时，会受到各种因素的影响，比如在建筑施工期间，经常会遭遇到恶劣的天气情况，导致施工质量和进度遭受不同程度影响。因此想要解决和降低超高层钢结构施工的影响因素，需要严格施工技术要点控制，综合考虑自然因素、经济因素、环境因素和技术因素等等的影响，从而保障超高层钢结构施工的顺利实施以及提高超高层钢结构施工效率。
二、BIM技术应用于超高层钢结构施工的必要性
超高层钢结构所带来的施工风险和安全隐患日益增多，而导致风险事故发生的直接原因在于危险源，特别是在现代建筑安全管理风险评估体系不断完善的背景下，加强对超高层钢结构安全管理是极为必要的。BIM技术可在结合科技进步和管理创新的基础上，对超高层钢结构的设计工作、规划工作及施工工作等进行数字化承载和可视化表达，不仅可实现危险源的可控管理，还能在很大程度上节约投资成本，并促使建筑行业所在的核心竞争力得到有效提升。其应用的必要性主要体现在：
1.BIM技术具有快捷性的优点
该技术具有大的数据储存功能，也能根据工程信息，进行数据分析处理。利用此技术还可以绘制5D建筑工程模型图，方便企业对工程进行分析。
2.BIM技术具有精确性的特点
建筑工程的施工信息非常庞杂，如果没有对数据进行精确计算，就会影响施工进度优化工作的质量和效率。BIM技术构建了基础数据库，对实时数据进行维护，提高了施工进度优化工作的精确性。
3.BIM技术具有分析能力强的特点
企业采用BIM技术，可以汇聚各种工程进度信息，并按照一定的顺序整理成数据库的形式存储。BIM技术构建了网络互通平台，企业的各个部门都可以获知建筑工程信息，这就弥补了传统建筑企业的信息缺口，提高了建筑施工管理效率。
4.BIM技术具有高效性的特点
工程师通过记录各种建筑工程的基础参数，构建一个虚拟的模型，并对其所见的模型进行风险评估，实现企业的施工目标。
三、BIM技术应用于超高层钢结构施工安全管理的分析
1.建立企业安全标准化BIM族库
模型建立应要创建项目族库文件，“族”中包括许多可以自由调节的参数，这些参数记录着图元在项目中的尺寸、材质、安装位置等信息，修改参数就可以改变图元位置、尺寸等。依据BIM行业标准及公司制定的安全防护标准化图册的尺寸参数要求，结合所采用的防护形式和材料等要求，建立公司安全防护标准单元族库。
2.有效处理危险源信息
应用BIM技术建立的超高层钢结构主体模型包含着钢结构的各种属性，一般来说应包含钢构件的几何信息，如空间结构、截面信息等，还包括相应的构件类型、材料组成、结构形式等结构信息。还能建立施工中所需要的施工机械，如中小型挖掘机、施工升降机、塔式起重机、塔吊等，还能够绘制施工围挡、构件堆场、临时建筑分区等场地布置信息，将两者进行结合并集成施工进度信息，从而形成了符合施工现场的动态环境信息模型，为实时与标准危险源信息对比、分析、处理打下基础。BIM安全信息模型链接危险源标准信息库后，可以在模型中三维展示各类危险源、危险性工序和关键部位的检查标准、防控措施等。借鉴BIM施工进度模拟的思想，将BIM安全信息模型集成进度计划文件后，可以根据施工进度信息，定期进行危险源参数化更改，形成施工现场危险源的实时动态信息库；另一方面可以模拟危险源随着时间进度而发生状态变化的整个过程。链接了危险源标准信息库和进度计划的BIM安全信息模型，要实现与施工现场危险源实时信息对比处理可以通过两种方法。一是通过相关软件二次开发的功能模块，将BIM安全信息模型与RFID电子标签之间的信息数据进行交互与读写，实现数据自动对比；二是BIM安全信息模型平台管理人员针对特定危险源进行人工对比，通过BIM模型直观的查看施工现场危险源实时的状态，对出现危险情况的危险源使用RFID标签报警提醒，对于安全隐患部位和工序可以通过移动设备将防范措施实时推送给现场安全人员。现场管理人员将危险源信息推送给相关管理人员之后，对于存在的隐患部位管理人员需要采取相应的应对措施。结合施工安全相关规范以及 一些有可能直接导致施工事故的不安全因素，建立一套面向施工安全的参数化危险源清单数据库和安全规则。对于危险性较大、或者标准、规范明确要求的危险源，要编制与之相关的专项施工方案。针对各种现场危险源信息，利用相关软件功能命令栏“特性”下的“编辑链接”可以实现将钢构件模型与相应的数据库和施工方案文本文档进行链接，从而实现及时对施工现场危险源进行识别、跟踪并根据专项施工方案及时采取应对措施。
3.模拟3D安全防护场景
模型建立前应创建项目族库文件，在已有族库的基础上建立防护标准单元的项目族库文件，通过族单元拼接与局部调节的方式整合整个标准层的安全防护措施。在软件里利用第三人视角模拟3D漫游，以直观真实的视角进行查看和检验防护措施的设置是否合理完善。并将漫游动画进行输出，以用于其他技术人员的监管和查缺补漏以及对工作人员的技术交底等。
4.严格现场平面管理与施工空间冲突管理
施工现场平面可利用空间极其狭小，在传统项目管理方法下，现场施工难度大、生产效率极低，施工空间随工程的进展不断变化会影响到工人的工作效率和施工安全，且各工序穿插多带来的各项安全隐患危险源等级高。通过对现场平面条件的分析，包括平面尺寸、构件布置、线路分布、材料原材和半成品堆放、机械布置、临水临电、临时出入口等，利用BIM技术提供动态的可视化施工空间，通过可视化模拟工作人员的施工状况，可以形象地看到施工工作面、施工机械位置的情形，并评估施工进展中这些工作空间的可用性、安全性。
四、结束语
综上所述，BIM技术应用于超高层钢结构施工中，改变了传统思维与施工方式，使得过去复杂繁琐的工作变得更加简单准确，同时也为高难度高精度的超高层建筑施工安全管理提供了传统方式无法比拟的直观性与准确性。
参考文献
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