江苏省太湖地区水利工程管理处江苏苏州215128
摘要:将BIM技术应用于水利工程施工安全管理中是时代发展的必然趋势,BIM技术通过模型建立,结合数据库信息资源形成虚拟的安全控制系统,对于潜在的安全隐患进行识别,并给予合理的分析与建议,以此降低水利工程施工中的安全隐患。
关键词:BIM技术;水利工程;安全管理;施工安全
引言
我国对水利工程的理论研究比发达国家迟了一些,尽管投入的研究不少,但是意外发生的安全事故时时刻刻在提醒着人们安全的重要性。我国对这方面的研究并不够深入,对施工现场的危险源头没有合适的方法检测出来,也没有完善的系统来进行规范。所以,我国的水利工程行业需要对安全管理系统继续进行深入研究,以改变现在存在的问题。
1BIM技术
1.1建筑信息模型概念
所谓的BIM技术,就是用一个数字的3D模型为前提,通过对施工项目不同信息进行整合的一个基础数据模型,在这个模型中,可以直观地把工程项目中存在的数据尽量以数字化的形式显示出来,在施工的进行过程中可以以共享知识资源来为施工周期提供一个信息的可靠保证。BIM的核心就是将整个工程期间的所有项目集合在一起,信息流在传递时都不会断流,让信息不再是一个孤立的存在。
1.2水利工程安全管理BIM模型的建立
在进行水利工程的施工中,安全管理是相当重要的。由于我国在水利工程的建造前期有很长一段时间发生的安全事故居高不下,这其中牵扯到很多方面的原因,不仅仅是施工人员本身存在的问题,还有检查监督人员的职责所以,在建设过程中,需要构建一个安全模型,此时BIM的作用就体现出来了。
2BIM技术在水利工程中应用的意义
随着水利工程规模、数量的不断扩大,结构形式也逐渐向着复杂化发展,采用传统CAD技术已经不能满足工程实际需求,由于水利工程在施工过程中变化因素较多,很容易造成施工安全问题,不利于整体建设的合理化调整,而BIM技术能够很好的补充这方面的不足。在安全管理中这一技术的应用可以通过不同的参数设置出相应的模型,并将项目中的信息进行整和处理,有助于相关人员随时掌握水利工程的详细进度,协调各方的协同合作,切实提高工作效率,降低施工成本费用。
3BIM技术下的水利工程
3.1参数化三维建模
在设计过程中,BIM技术的应用主要体现在数字模型方面,也可以称之为数字地形模型,通过专业的设计人员建立地形模型,对水利工程整体布局及施工场地进行模拟演示,以更为直观的方法了解地面变化,为施工人员提供准确、合理的施工方案。首先,工程设计人员将构建标准图、相关参数、关联公式进行整理、分析,编写具体的操作流程,设计资料与操作流程图经过审核以后交给专业的设计人员。其次,设计人员以BIM技术为基础,根据所提供的构件图纸、流程图、计算公式,在计算机系统下进行二次开发,整理水利工程结构的相关参数,为工程建设过程中参数化设置提供前期准备。最后,设计人员在三维图形的基础上,了解地形地貌与路线走向。通过在设计平台中输入相应的信息,调用库中的三维构件,通过计算分析快速建立水利工程的立体模型。
3.2动态填挖
水利工程施工过程中,经常会遇到一些不合适的地质条件,在这个时候就需要对地形进行动态填挖以满足实际建设需求,这项工作的开展较为复杂,应用BIM技术对其进行建模,能够更清晰准确的判断施工技术与施工作业流程。首先,在填挖前对大坝进行曲面设计。其次,确保曲面设计能够符合原有的设计要求,以工程实际情况为基础对于多出点部分进行挖填,确保两者相互统一、完美融合,在这个过程中应用BIM技术能够提高施工技术的准确性,保障工程质量安全。
3.3实体建模
BIM模型可以为施工企业提供准确的工程信息模型,由于水利工程施工方案与项目建设相互对应,不同的工程建设所采取的技术方法与施工工艺也不尽相同,其地质条件、结构构造可能存在很大区别,因此施工方案的拟定与优化对项目建设来说至关重要。根据BIM模型可以更加便捷、直观的模拟水利工程施工的整个过程,系统直接对结构安全性进行分析,能够为施工企业提供不同施工方法下对工程状态产生的影响,以此选择最为合适的施工方案。与此同时,还能够对现有的施工方案进行进一步优化,确保工程建设的稳定运行。
4BIM技术在工程施工中的应用
4.1应用于水利工程施工结构与场地分析
由于水利工程的设计和施工及其麻烦,这当中需要蕴含的要点因素复杂首先,在设计时,设计的内容不能局限于水利工程的主体结构,还要将工程建设过程中涉及到的水文地质环境进行一个合理的分析检测。所以,BIM技术可以将一堆动态的数字信息把水利工程项目中的主体分析出来,结合GLS技术,把施工的场地环境通过模拟的形式呈现出来,同时,把水利工程施工的主体结构进行有效的判断,确定好最合适的施工场所才能保证在施工过程中的稳定。
4.2应用于水利工程施工结构性能分析
要设计水利工程时,选择以及组合结构作为基础前提,重点是要看水利工程完结之后整体的表现,此时运用BIM技术就能把把设计的方案模拟出来,将系统内自带的软件进行计算,把水利工程的整体结构性能分析出来,与实体相对应。同时,BIM技术能迅速准确的把握设计过程中的缺陷,从而将施工的质量提高。
4.3识别危险因素
在水利工程的安全管理中,BIM技术的运用可将工程在内部储存的信息系统和施工人员进行整理利用,把所有的施工信息汇总起来,把模型模拟出来,从而检测现场施工存在的危险因素,进行预警处理。
4.4划分危险区域
BIM技术还可以对施工区域进行分类,把影响力比较大和危险系数较高的区域分割开来,在这个技术系统中,危险区域一般有四个颜色来划分,红橙黄绿,每种颜色的警戒程度依次降低,除此之外,在这些颜色等级之外的施工行为,BIM技术系统也为其进行了限制,以保证在施工时不会超过限定。
4.5施工安全监控
BIM在水利工程的安全管理中还可以起到监督的作用,将智能监控技术与BIM技术结合在一起,将施工过程中的所有参与者加入进来,实现可视化的管理,通过对施工的实时监控,可以随时了解施工的进程,以及安全管理的施工实际情况。
4.6优化管理
在水利工程建设中应用BIM技术主要是为了建立水利工程全寿命模型,在进行设计的过程中应该充分考虑施工及运行阶段的相关信息,以此为基础提供及时准确信息数据。首先,优化水利工程施工组织设计,在BIM建筑模型中能够较为全面的反映出与工程建设有关的信息,采用模型进行模拟操作,对各个工序、作业区间进行规划设计,合理分配施工过程中所有的资源配置,提高工作效率。
结束语:
综上所述,在BIM技术中,可以通过虚拟一个安全控制系统,对那些潜在的安全隐患进行识别,同时做出合理分析和假设,最终设计好一个合适的规划路线用来限制好在施工中的安全隐患,本篇论文的最后,希望未来BIM的应用可以越来越广泛。
参考文献:
[1]彭小虎.基于BIM技术的水利工程建设研究[J].工程技术研究,2016,(5):176+178.
[2]冯帆.基于BIM和RFID技术的建设项目安全管理研究[D].哈尔滨:哈尔滨工业大学,2016(45):99~101.