石昌盛
中开创建（北京）国际工程技术有限公司 100071
摘要：由于高层建筑体型繁杂、结构类型多样化、施工难度大、参与主体多等特点，在实际工程施工过程中，出现安全事故的几率很大，且一旦发生安全事故均为中特大安全事故，进而给施工与使用双方群体的生命安全和财产安全埋下了巨大的安全隐患，造成不可挽回的损失。鉴于此，文章基于BIM技术特点，针对高层建筑施工过程中可能出现的主要安全问题，将BIM技术的实践策略进行了系统化探讨，为建筑施工企业的发展奠定坚实基础。
关键词：高层建筑;安全管理;BIM技术;技术应用;
引言：随着我国经济社会的发展，高层建筑已经成为房屋建筑工程发展的必然趋势，但高层建筑安全管理难度大，对工人的专业能力要求较高，而BIM是一项把项目从设计、施工建造到运营维护的全生命周期各个阶段的信息融合在一起的储备技术，以模型作为信息载体，通过集成工程中所有的信息实现项目管理[1]，为建筑构件或设备增加安全管理信息，可实现构件的安全检查和设备的安全监控；同时利用BIM技术的可模拟性，对项目进行模拟建造，工人通过模拟体验的方式经历事故，提升安全教育培训的效果，在一定程度上降低事故的发生。
1.施工安全管理面临的主要的问题
（1）监管机构和人员缺乏管理力度
虽然法律法规里有施工安全管理方面的规定, 但是仍然不够完善, 执行效果不够理想。监督人员工作积极性差, 懒散怠工, 现场监督无法面面俱到。发生安全事故时, 相互推诿, 逃避安全责任。常驻现场的监理单位, 经常受限于建设单位, 无法在实际监控中发挥作用。在施工过程中, 监理单位发现了安全隐患, 能够及时跟施工单位及甲方反映沟通, 但是对于拒绝整改或整改过程的跟进, 没有详细的计划措施。
（2）施工企业主体安全意识模糊
大多数施工企业重质量, 轻安全, 缺乏对施工现场的安全管理, 安全管理意识相当薄弱。现场的安全管理都是形式主义, 安全管理人员以兼职人员为多, 并没有严格按照法律法规及相关规范进行管理人员的配备。在施工过程中, 从管理者到现场施工人员不够重视安全问题, 没有形成良好的施工现场安全生产体系、自我监督体系, 对于安全问题和安全措施只是进行书面的应付, 没有真正落实到实处, 责任划分也不明确, 从而在一定程度上增加了安全隐患。
（3）安全教育培训不切实际
目前, 施工现场的生产人员都以农民工为主, 他们文化程度不高, 进入施工现场之前, 没有进行必要的安全教育培训, 仅凭自身的常规安全意识在工地里干活。而施工单位为了能够赶上进度, 降低工程成本, 将资源尽可能的投入到施工质量和进度方面, 忽视了安全管理, 导致没有充足的经费对工人进行顶岗安全培训。另外, 安全教育培训的内容基本一成不变, 当出现新的技术和工艺, 没有相对应的安全应急措施, 同样会增加出现事故的风险。
（4）施工现场场地协调困难
随着城市化的发展, 很多城市进行中心区块旧城改造、棚户区翻新重建, 在这些地方会出现狭小的施工场地, 场地里集中了大量的人、材料、机械, 多专业人员存在交叉作业、材料乱摆乱放的现象时有发生, 使施工过程中存在较多不安全因素。近年来, 建筑物造型越来越复杂, 施工难度不断增加, 场地小、天气热、工人疲劳, 很容易造成安全事故的发生。
2.高层建筑安全管理难点
（1）危大工程较多
高层建筑涉及的危大工程较多，施工难度高，施工危险性大，是建筑施工领域的重大危险源。例如，高层建筑一般需要开挖超过3 m的深基坑，支护结构容易受到地下水和周围荷载的影响而发生变形坍塌，深基坑支护事故屡见不鲜[2]，基坑开挖工程和支护工程都属于危大工程，易造成群死群伤等重特大事故。对于危大工程的管理重点是编制专项施工方案，但专项施工方案存在与现场的施工工序不符、计算书存在错误、专项施工方案操作性不强等问题[3]。
（2）高空作业多
附着式升降脚手架是高层建筑施工的主要设备之一，在高空中凭借提升机自行升降，可提高施工效率，加快施工进度，但由于存在较高的重力势能，一旦发生坠落，后果严重，在使用过程中往往存在安全教育培训不到位、安全检查验收不到位等问题，造成工人发生高处坠落事故[4]。
（3）安全监控难度大
高层建筑塔吊或施工升降机一般随主体建设高度升高而升高，高度越高，发生倾覆的概率越大，一般施工单位在塔吊升节前利用经纬仪对塔吊倾斜度进行测定，但在塔吊使用过程中的安全风险不能实时监测，如在使用过程中日常维护保养不到位、荷载突然增加、螺栓松动或锈蚀，标准节老化，则极易发生倒塌。
3.BIM技术应用
BIM技术可通过可视化虚拟模拟施工过程和结果，收集、汇总施工现场有效信息并加以分析，增强施工管理和作业人员对施工现场安全管理的控制能力，较大程度地降低施工安全风险。
基于BIM的技术在高层建筑安全生产施工中的应用主要有以下几点：
（1）图纸会审管理
采用BIM技术进行三维图纸会审，直观的将图纸中的问题在施工开始前就予以充分暴露，提升图纸会审工作的质量和效率，针对发现的图纸问题以及复杂部位施工情况提前进行预判，制定解决方案，避免施工安全问题的出现，达到减少安全施工，提高施工质量的目的。
（2）施工场地布置管理
以虚拟三维模型方式对拟施工场地进行整体规划，重点对物料、人员进出场通道、材料加工及堆放区域、起重机械及垂直运输通道、基坑开挖等危险区域等进行研究，确保建筑构件、施工人员在安全有效范围内作业；创建工程场地模型与建筑模型后，收集汇总施工过程中的构件吊装路径、车辆、材料进出现场状况、塔吊布置、临时加工场地、原材料堆放场地、临时办公设施、临时供电供水设施及线路等一系列要素，结合工程周边实际环境，以数据信息的方式挂接到模型中，建立三维的场地平面布置；参照工程进度计划，模拟各个阶段的现场情况，灵活地进行现场平面布置，有效地规避运动中的机俱设备与人员的工作空间冲突，实现现场平面布置安全、合理、高效。
（3）模拟、实时安全施工管理
通过增加技术单元，对施工过程进行可视化管理：
1）以全真模拟方式，利用BIM模型对提前预判的问题进行分析、整合，使项目管理人员在施工前就清楚下一步要施工的所有内容，明白自己的工作职能及重点和难点，增加过程管理的可预见性。
2）通过无人机、监控等手段在施工阶段对项目现场进行实时监控，将现场情况如实反映到三维模型并加以分析，第一时间掌握现场的资源使用、占用情况，适时调整施工组织和安全施工方案，把控现场的安全管理，促进施工工程中各工序、工种及时有效沟通，针对性地对施工进度、质量、安全、成本造价等进行综合评估，提前发现问题，解决问题，降低施工现场安全质量事故发生的几率。
（4）可视化交底管理
采用BIM技术进行施工技术交底，将各施工方案、施工步骤、施工工序之间的逻辑关系、各工种、专业交叉施工作业配合情况、特别是重大及专项方案施工情况直观地加以模拟与演示，把隐蔽的、复杂的图纸和方案变为简单的、易于辨识和理解的影像与模型。借助BIM技术的可视化、参数化、智能化特性，进行多专业碰撞检查，或者利用基于BIM技术的4D施工管理，对施工过程进行预模拟，事先采取措施，在降低技术人员、施工人员对施工方案理解难度的同时，进一步确保施工技术交底的可实施性、可操作性，明确阶段性施工安全及质量管理的职责及任务，为后续各项施工作业的顺利实施创造良好条件，增强技术交底的效果，达到精细化施工的目的。
（5）重大危险源的辨识及管理
将施工现场所有的生产要素、环节、生成构件等都绘制在施工BIM模型中。通过安全分析软件基于BIM模型收集数据信息，对施工过程中的重大危险源和环节进行辨识、分析，快速寻找出施工现场存在的重大危险源并且进行标识与统计，直观地将安全死角进行提前排查；根据项目特点、施工安全需求点，结合类似项目及以往施工过程出现的安全问题，汇总本项目实施过程中涉及安全管理的临边洞口、垂直运输、基坑开挖支护、临时用电等一系列具体数据，编制安全管理策划方案，创建安全管理模型，制定切实可行的安全施工解决方案；最终达到对项目进行全过程、全覆盖安全管理的目的。
（6）安全教育和应急处置管理
采用BIM技术对现场管理及施工作业人员进行安全教育，第一结合项目实际特点对现场管理和作业人员进行常规必要的施工安全、消防、救助知识的培训和安全警示教育，根据项目实施情况及时的更新培训的内容，提高被培训者的接受程度，掌握基本的安全常识，降低安全事故发生的概率；第二针对性的对安全操作规程、规范、安全用电、高空作业、垂直运输等进行强制性的要求，进一步强化现场管理及作业人员的安全意识及安全管理责任；第三借助BIM技术优势模拟项目现场突发事件发生时的安全疏散、逃生、救助通道，制定直观有效的应急处置方式，提高现场管理及施工作业人员安全意识及突发事故应急处置能力，最大限度减少人为因素引发的安全事故以及非人为因素突发事件造成的人身伤害和财产损失。
结语：在高层建筑施工安全管理中，运用BIM技术进行专项施工方案模拟、安全监测监控，在施工前运用构件安全检查表进行危险源辨识，通过模拟事故场景对工人进行安全教育培训，可更直观的对高层建筑的安全管理实现可视化，有效的提升高层建筑安全管理水平。
参考文献
[1]王江涛. BIM技术在建筑工程安全管理中的研究与应用[D].邯郸:河北工程大学, 2019.
[2]罗元国.分析高层建筑工程深基坑支护施工技术[J].低碳世界, 2016(2):143-144.
[3]李飞.基于BIM的施工现场安全管理[J].土木建筑工程信息技术, 2015 (10) :107.
[4]金伟强.基于BIM技术的设施管理SWOT分析[J].土木建筑工程信息技术, 2015 (7) :61-62.
[5]欧杰宁.BIM技术在高层建筑现场施工安全管理中的应用[J].智能建筑与智慧城市，2019(07):42-43+47.