BIM深化設計在泉州南站房施工安全控制中的應用
新建福州至廈門(mén)鐵路客運專(zhuān)線(xiàn)泉州南站位于中國福建省泉州市晉江永和鎮坂頭村,軌頂標高+7.300(絕對標高32.176)、站房±0.000(24.876),室外地平標高-6.650(18.226),結合站場(chǎng)的布置形式,車(chē)站建筑設計采用兩層候車(chē)廳與地下出站的布局方式,車(chē)站分為地面層候車(chē)廳、站臺層候車(chē)廳、出站層三個(gè)主要層面。車(chē)展規模:客運中型站房,最高聚集人數4000人,總建筑面積29999㎡。
1. BIM 技術(shù)的應用價(jià)值
1) 施工模擬
泉州南站BIM技術(shù)的可模擬性特點(diǎn)體現在施工前可以針對各種工況、方案等制作模擬動(dòng)畫(huà),提前演練施工過(guò)程,從而直觀(guān)地評價(jià)方案是否合理,也可以用于對工人的技術(shù)交底。因此,在安全控制工作中,可以通過(guò)建模、施工模擬提前識別安全風(fēng)險,防患于未然。
2) 虛擬漫游
泉州南站BIM 的可視化特點(diǎn)使得在還未正式開(kāi)工前就能虛擬構建施工場(chǎng)景,利用漫游功能可以置身于虛擬工地中,甚至可以通過(guò)VR技術(shù)進(jìn)行虛擬施工,感受真實(shí)的環(huán)境。不僅可以用于工人的安全教育培訓,還可用于安全檢查與評價(jià)。
3) 臨邊安全性分析
泉州南站BIM 技術(shù)的參數化特點(diǎn)使得計算機可以自動(dòng)分析出臨邊洞口等危險區域,從而為設置安全防護設施提供依據和參考。
2. BIM 技術(shù)的應用思路
泉州南站BIM 技術(shù)的可視化、參數化、可模擬性等優(yōu)勢為安全控制提供了新的思路和方法?;谏鲜?BIM技術(shù)在安全控制中的應用價(jià)值,具體分析其應用思路:
1) 建立安全信息模型 基于BIM相關(guān)建模軟件平臺構建項目3D結構模型和三維場(chǎng)布模型,形成BIM安全信息模型,為下一步虛擬漫游、施工方案模擬、安全性分析提供必要的模型信息。
2) 傳遞及使用安全信息 將BIM安全信息模型導入BIM相關(guān)模擬軟件和安全分析軟件中,通過(guò)加載進(jìn)度信息和設置安全分析的限定條件,分別進(jìn)行施工方案模擬以及相關(guān)安全分析,以便及時(shí)發(fā)現施工方案中存在的安全隱患,提前采取安全防范措施,有利于施工前的安全教育培訓。
3) 優(yōu)化管理方案 通過(guò)施工方案模擬和安全分析結果進(jìn)行施工方案優(yōu)化并實(shí)施安全防護措施,有效地降低安全風(fēng)險事故發(fā)生的概率。
3. BIM模型構建
1) 結構模型構建
根據項目需求,首先確定建模的等級,即信息的精度和維度。為進(jìn)行施工模擬和臨邊分析,需要建立工程結構模型。依據設計院相關(guān)圖紙信息完成泉州南站房主體結構模型的創(chuàng )建,如圖 1 所示。
圖1 泉州南結構模型
2)三維場(chǎng)布模型構建
為了模擬施工,需要虛擬重建整個(gè)施工環(huán)境?;诟哞F站房環(huán)境的特殊性,需要建立大量的構件族: 臨時(shí)設施構件族、施工機械設備族、鐵路軌道及設施系列族、鋼結構構件族等。Revit最大的優(yōu)勢是參數化建族,通過(guò)建立可載入族將創(chuàng )建好的外部族載入到項目中,為三維場(chǎng)地模型的構建提供基礎。根據業(yè)主提供的施工圖、鐵路既有軌道及設施位置圖以及相關(guān)規范,結合現場(chǎng)情況建立了三維場(chǎng)布模型。包括現場(chǎng)臨時(shí)設施、施工機械、安全文明施工標語(yǔ)、道路景觀(guān)等內容。通過(guò)鏈接方式將結構模型與三維場(chǎng)布模型進(jìn)行整合,如圖2所示。
圖2 三維場(chǎng)布模型
3)施工方案模擬
泉州南站項目工程量大,工期緊,為保障車(chē)站如期運營(yíng),將工程分為A、B、C三個(gè)區域,各專(zhuān)業(yè)協(xié)調穿插施工,保證工程順利實(shí)施管理難度大;施工方案的合理可靠是保障安全生產(chǎn)的關(guān)鍵。因此,利用BIM技術(shù)模擬結構施工方案,提前發(fā)現問(wèn)題,不斷優(yōu)化施工方案,從而降低施工工安全風(fēng)險,保障鐵路運營(yíng)線(xiàn)的安全,如圖3所示。
圖3 工程分區示意
4. 結語(yǔ)
泉州南站高鐵站房施工環(huán)境復雜,又存在鄰近既有線(xiàn)施工、跨線(xiàn)施工等典型工況,現場(chǎng)一旦發(fā)生安全事故不僅會(huì )造成人員傷亡,還會(huì )給企業(yè)帶來(lái)經(jīng)濟損失,甚至影響鐵路線(xiàn)的正常運營(yíng),給社會(huì )乃至國家造成巨大的經(jīng)濟損失。因此,復雜施工環(huán)境下的高鐵站房安全控制尤為重要。企業(yè)迫切需要運用新技術(shù)、新方法、新理念提升管理水平和效率,實(shí)現管理信息化、科學(xué)化。
BIM 技術(shù)的發(fā)展為革新建筑行業(yè)傳統粗放式的管理模式帶來(lái)了新的契機和思路。BIM 技術(shù)在高鐵站房施工安全控制中的應用,不僅可以輔助企業(yè)對工人進(jìn)行可視化、沉浸式的安全教育培訓、安全技術(shù)交底,還可以進(jìn)行施工模擬、安全分析,從而優(yōu)化施工方案,提前發(fā)現安全隱患,降低事故發(fā)生的概率。
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