BIM技术在地铁施工安全方面的应用

BIM技术在地铁施工安全方面的应用

郭翔

中国水利水电第五工程局有限公司 610299

摘要：随着现代社会的不断发展和城市建设的加快，各种基础设施的配置率得到了提高。地铁作为城市的主要交通工具之一，其规划与建设受到人们的关注。特别是地铁建设本身受到光、空气等诸多因素的制约，并且存在许多相对不确定的因素，这使得地铁建设的安全问题日益突出。BIM是社会快速发展的产物，包含了许多建筑原理和利用信息解决地铁问题的BIM技术作为通道，可以有效地在时间和空间上构建地铁模式，促进建筑安全，减少事故，有利于构建和谐社会。

关键词：BIM技术；地铁施工；安全应用

一、引言

目前，在社会发展中，城市交通问题是阻碍城市发展的最大障碍。地铁的建设和应用引起了社会各界的广泛关注。目前，地铁的建设在城市轨道交通的建设和运营中非常普遍和广泛。为了提高地铁施工质量，首先必须严格按照标准要求，了解地铁施工过程中安全管理的现状和影响施工质量计划的因素，使今后的工作能够达到标准要求。为了提高施工组织的安全管理水平，必须注意影响施工组织安全管理的原因，确保施工方案的制定与实际问题相一致，避免在现有的设计和施工中出现不利于工作的情况。加强地铁施工组织的安全管理才能更好地实施。

二、地铁施工中的安全隐患

根据事故分类标准，地铁施工安全事故可分为多种类型。通过对近年来地铁安全事故的分析可以看出，多为塌陷事故，发生此类事故的概率在50%以上。因此，在地铁施工安全建设过程中，有必要在这方面给予更多的关注。2018年，当地铁在城市主要街道上修建时，大规模倒塌，但幸运的是没有人员伤亡。地铁施工安全事故除坍塌事故外，还包括火灾和机械损坏，其中机械损坏事故占10%，火灾和中毒事故占8%，其他事故占10%。除了组织管理的原因外，还有施工现场人员等因素。由于建设项目本身的复杂性，每项工作在时间和空间上都是交叉的，这将导致施工现场的布局冲突，进而增加建设项目的风险。因此，在地铁工程施工中，必须严格控制安全动态，不断提高地铁工程的施工水平。

三、城市轨道交通地铁施工安全管理的重要性

城市轨道交通的建设对安全管理和控制提出了更高的要求，因为在建设过程中，会对城市的正常交通和生活产生影响。因此，城市轨道交通建设的安全管理是保证地铁安全运营的必然要求。一种安全可靠的施工管理方法可以减少安全问题的负面影响，使施工过程中的安全成本不会显著增加，并能有效保证工期目标的实现。施工减少了安全隐患对工期和施工成本的负面影响，从而节省了处理安全问题的成本，确保了城市轨道交通的施工安全，提高了城市轨道交通建设中的成本管理和控制能力。在城市地铁和轨道交通建设过程中，存在许多影响安全的隐患，主要通过地下水问题、不良地质条件和突发事件在荷载和施工技术方面存在许多隐患，这对提高施工安全管理能力提出了更高的要求。

四、地铁施工中BIM技术于施工空间方面安全应用

（一）实时建模

实时模型是指根据地铁施工进度实时更新的动态模型。施工现场需要在第一时间反馈给管理层。其最大的优点是可以随着施工进度不断扩展和完善，内容模型也在不断更新。它可以准确地反馈每个具体内容或项目的具体情况，实现对整个过程的控制。因此，地铁施工安全管理的核心是现场信息内容的准确反馈。地铁施工现场需要两个功能：数据收集和模型更新。前者主要是关于网站的调查，包括数据反馈、网站道具的使用、各种网站的协调等。目前，GPS或RFID技术被应用于地铁施工现场的安全监测，现场三维坐标系需要与GPS技术相结合。摄影测量和激光扫描技术为了更新和维护模型，其他技术人员需要充分利用BIM技术的优势来提取和匹配模型的价值，通过BIM系统动态更新和维护的数据收集和信息反馈来实现。

（二）准备工作

地铁盾构法施工前，应做好相应的准备工作。首先，结合实际工程和BIM技术，对施工现场进行科学的综合规划。为了保证零件的顺利运输和测试，有必要使用BIM技术对零件堆场和现场堆场进行加固，合理设计零件堆场和地面收集坑的面积，并准确划分混拌浆场地和生活办公区。此外，有必要仔细规划道路检查路线和施工材料。桩的测试点由边界元法确定。最后，BIM技术获得的结果应首次报告给监理单位和业主。在确定方案后，应考虑隧道后部的补偿，并根据国家相关标准对重要施工材料进行严格复核，然后仔细检查机械设备。严格检查影响地铁施工的地下管线的直径和深度，仔细检查各种建筑物。

（三）建筑安全评价指标

BIM及相关信息技术在安全管理的基础上较为成熟，是地铁施工安全最合适的选择。首先，有必要使用BIM技术对施工安全进行评估。在地铁的整个生命周期中，利用BIM技术估算预算，建立BIM安全评价指标体系，使越来越多的安全概念和标准能够准确计算，从而使地铁运营安全评价更加科学合理。理论与实践的一致性可以保证BIM技术指标的施工安全。BIM施工安全评价指标的建立实际上为地铁施工安全研究提供了理论支持，在研究过程中有必要区分主次关系。

（四）改善地铁施工环境

地铁施工全过程周期长，技术范围广，工程量大。施工过程中存在许多潜在问题。如何有效地控制它们，以及如何将它们与现代技术相结合。BIM技术可以将施工过程中的所有信息进行汇总，使数据更加立体化显示。它还可以通过BIM动态控制施工过程，将BIM技术与地铁施工相结合，有效地保证施工安全。在地铁施工过程中，由于空间限制，施工过程中会发生冲突，造成施工安全事故、财产损失和工期损失。因此，在施工过程中，为了解决现场问题，必须在不造成安全隐患的情况下进行施工，尤其是在大型机械的操作中，并且必须确保现场的安全运输。在应用BIM技术后，可以有效地模拟问题，从而获得最合适的地下施工区域。

（五）建筑空间安全管理

BIM技术在地铁安全空间设计中的应用通常包括利用BIM技术结合应用目标和设计图纸建立三维模型。其中包含连接时间表、施工模拟、空间冲突验证、危险区域分类等等。BIM技术是根据设计图纸建立三维模型。BIM模型在地铁建设中起着关键作用，包括管道结构、机械结构和施工。BIM模型具有不同的性质和特点。根据不同的应用对象，建立了基于BIM模型的空间碰撞检测模型，并以挖掘机和土车为例建立了空间碰撞检测模型。由于只有一个机械旋转半径，因此仅使用三维实体模型很难反映实际工作状态。BIM模型包含完整的特征信息。通过应用目标输入，可以清晰、具体地描述边界信息，从而防止信息丢失。BIM模型具有信息标准化的特点，因为它需要软件之间的串行连接。即使BIM模型替换了不同的软件，使用的工具也是建立标准信息模型，因此不需要输入重复出现的相同消息。

五、总结

在中国的建筑企业中，BIM人才非常稀缺。企业不仅要引入BIM工具和概念，还要有相应的工程背景或流程。更重要的是，他们应该能够根据企业的实际需求制定BIM应用规划和编程。BIM技术的应用不仅可以实现地铁工程的信息化建设，而且可以提高工程质量和运营效率，有效降低地铁工程成本。这是中国地铁行业的必由之路。

参考文献：

[1]夏润禾.基于BIM技术在地铁施工质量安全管理中的应用研究[J].施工技术，2018，47(S4)：933-937.

[2]兰峰涛,张安山,李翰卿.基于BIM与VR技术的地铁施工安全教育和场布漫游服务系统设计[J].建筑技术,2021,52(06):702-705.