中国石油天然气管道第二工程有限公司 221008
摘要：国内建筑行业随科技的发展而日益发展与完善，且在建筑结构中，钢结构工程的需求量也在逐渐增加，基于以上综合因素的融入与构建，将BIM技术应用于大跨度钢结构施工管理中，也成为时代发展趋势下的必然结果。尤其在大跨度钢结构的建筑施工中，所遇到的影响因素众多，不仅严重影响到钢结构工程的施工安全与施工质量，更会促使施工难度的显著提升，这也使得对于BIM技术的应用，成为势在必行的技术形式。文章重点基于BIM技术的钢结构施工安全管理应用进行研究分析，以供参考。
关键字：BIM技术；钢结构施工；安全管理
引言
钢结构工程以其稳定性强、抗震性能高以及施工周期短的特点成为建筑行业广泛应用的建筑材料，但是由于其特殊性在施工现场中仍不可避免地受其他因素的影响导致出现一系列的安全隐患问题。基于此，为了有效提升钢结构工程的施工质量和施工速度，缩减施工周期，应当结合施工项目情况加强对施工现场的安全管理，并采取合理的施工技术，确保钢结构工程的有序开展。
1钢结构施工特征分析
1.1超高度和超跨度的基本特征
钢结构施工材料内部组织较为均匀，具有较高的强度、硬度以及弹性，钢材结构与砖石和混凝土材料相比较，其密度和强度的比值相对较小，所以在承受相同压力的情况下钢材结构的自重更小，因此更适用于强度和跨度相对较大的建筑当中。
1.2施工成本较低，施工周期短
随着科技和产业的不断发展，钢结构工程项目模数能够进行大批量生产，满足了建筑工程对材料的需求，并且由于在材料以及制作方法中具有一定的共通性，致使钢结构建筑功能得以将建筑材料与安装进行有机结合，能够大幅度降低施工单位的生产成本，并有效提升钢结构工程项目的施工效率和施工质量。
2BIM技术在钢结构施工中的重要意义
2.1促进建筑行业的可持续发展
我国现代化城市的创新发展，对于建筑行业也提出了更高的要求，人们除了要求建筑质量能够越来越高之外，还要求建筑行业能够更加环保、绿色、可持续发展。建筑钢结构属于建筑施工中的主流技术，在施工中应用BIM技术，能够提升钢结构的建筑效能和建筑强度，提升建筑物的稳定性和耐用性，有效促进建筑行业的可持续发展。
2.2保障建筑物更加稳定
建筑钢结构自身拥有比较好的承重力，能够把建筑本身的水泥混凝土强度和重量承担起来，结合BIM技术设计方式，帮助建筑钢结构节省更多的建筑材料和建筑空间，减少建筑物本身的横截面积，提升室内空间。结合BIM技术能够优化建筑钢结构设计质量，避免钢筋结构总量能够超过混凝土总量。通过优化建筑钢结构质量之后，在建筑遇到地震、自然灾害等外力影响之外，能够有效减少内部建筑材料之间产生的相互影响作用，保障建筑物本身的施工稳定性，保护好人们的生命安全和财产安全。
2.3提升施工质量
建筑钢结构属于建筑物本身的整体股价，采用良好的施工材料和施工设计方案，能够确保建筑内部的作用力更加均匀的分布，确保建筑整体能够均匀的进行受理，提升建筑钢结构自身的塑性和韧性，有效提升建筑物本身的承载力。BIM技术的应用能够优化施工方案，提升施工质量，加强建筑物自身的塑性，当建筑物受到外力影响之后也能够产生抗断裂能力。
3基于BIM技术的钢结构施工安全管理应用难点
第一，施工技术相对复杂。在大跨度钢结构施工中，不仅工序众多，且交叉作业的工作量较大，同时伴随较为复杂的组织与配合；第二，现代预应力技术的应用。
预应力技术作为新兴技术种类之一，能够促进大跨度钢结构工程的结构体系达成深入拓展需求，且能够对传统的大跨度钢结构工程做出结构形式的创新。例如，张拉整体结构形式，或张拉膜结构形式等；第三，构件精确度高。通常情况下，大跨度钢结构工程多为国家级大中型建筑工程，不仅对施工质量要求极高，还应在确保施工安全的基础上，实现大跨度钢结构的自身特点，这便需要对其中所应用到的构件等进行高精度要求，唯有如此才能确保工程质量满足设计需求标准；第四，焊接难度高。对于钢结构工程项目而言，其焊接作业量较大，而若为大跨度钢结构工程，其焊接质量标准更是需要达到一级焊缝标准，这在增加焊接工作量的同时，也增加了焊接的难度。
4基于BIM技术的钢结构施工安全管理应用
4.1企业安全标准化BIM族库的建立
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。
4.2危险源辨识及危险区域划分
工程开工前根据工程图纸分专业进行主体模型的建立，在同一平台整合后既可综合关联审查，也可单独体系查看。建模期间要对重大危险源进行警示色图标显示，以不同颜色来描述危险程度，建模后进行信息提成，再制定有针对性的措施方案。以某工程安全防护为例，在建模期间将临边防护、钢梁防护、操作平台、水平安全通道等防护类型进行分类，并按照红、橙、黄、蓝四种颜色描述危险程度，来提醒在周围进行防护措施设置。施工过程中设置重大危险源动态公示牌，指明防范措施并制定责任人和监督人，以充分保证施工现场的安全。根据危险区域等级划分表，在BIM软件Navisworks里对各危险区域进行分颜色等级的注释标记，后续在模型里直接查看标记的视图及对象，方便施工人员对所有危险区域及危险类型设置进行警示设置与设置检查。
4.3安全防护场景的3D漫游
模型建立前应创建项目族库文件，在公司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Navisworks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。
4.4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和安全性。通过4D模拟和碰撞分析，依据其可能造成的事故发生概率和严重程度，结合项目自身需求和动态调整规划调整计划，按照各专业对场地空间、设施、机械和人员的需求及碰撞，进行平面部署和组织部署调整，达到最佳空间立体规划，最大可能地降低安全隐患的发生。
结束语
综上所述，BIM技术作为推动传统建筑行业在新常态环境中发展的重要工具，不仅能够有效降低大跨度钢结构工程的施工难度，更使全方位的施工管理成为可能。我国工程施工企业对于BIM技术的应用程度虽然还存在很多不足之处，且我国仍缺少BIM实施标准的相关法律法规，但随着建筑行业的发展以及科技的进步，必将为BIM技术在建筑业中的应用开辟出更加广阔的空间。
参考文献
[1]董小雪,汤军,刘远刚.基于BIM技术的钢结构施工管理应用研究[J].建筑节能,2020,48(03):157-160+165.
[2]任方正.基于BIM技术的钢结构施工安全管理应用研究[D].信阳师范学院,2019.