BIM技术在施工现场安全和质量控制中的运用分析

杨浩，胡仲伟，莫江卫

(中建七局安装工程有限公司，郑州 450000)

1 引言

在以往施工现场安全管理和质量控制过程中，存在交流沟通不畅、信息同步不及时以及管理精细化程度不够等各种问题，严重影响了现场施工的顺利推进，甚至出现各种安全隐患和质量风险，给建筑工程带来不良影响。而BIM 技术基于其自身可视化、信息共享等方面的优势，应用于建筑工程中极大地增加了人们对于建筑施工质量控制以及现场安全监控的强度，在保障施工质量安全方面有着重要作用。因此，加强BIM 技术在施工现场安全和质量控制中的应用研究是十分有必要的。

2 BIM技术在施工现场安全和质量控制中的应用途径

BIM 技术在施工现场安全和质量控制中的应用途径主要包括以下5 个方面：(1）协同管理。BIM 技术能够提供信息共享平台，形成项目信息交流枢纽，以便各参与方能够根据自身工作展开高效沟通，打破信息壁垒问题。(2）碰撞检查。建筑施工过程中，经常会存在各种管线碰撞问题，以及交叉施工之下各种施工工序互相影响，借助BIM 技术能够实现对于实际施工过程中的模拟，进行运动碰撞检查，以此实现施工优化，保障施工顺利推进，减少施工质量问题。(3）深化设计。BIM 技术的应用能够对相应施工方案、措施以及结构偏差等进行深化设计，并对相应钢结构、钢筋进行设计指导，还可以自动生成相应施工平面图以及剖面图等。(4）可视化、虚拟建造。BIM技术融合了3D、4D 虚拟建造技术，能够通过动画模拟实际施工过程以及相应安全措施。此外，应用BIM 技术还能够进行可视化交底。(5）工程档案信息的集成管理。建筑工程实施的过程中会出现大量的数据、文件以及图片视频信息资料，BIM 技术能够实现对于工程资料的集成管理，为相关管理工作提供完善、准确的数据信息[1]。

3 BIM技术在施工现场安全监管当中的应用

3.1 可视化施工现场构建及安全设计

保障施工现场安全是建筑施工过程中的基础要求。对于不同施工阶段而言，存在的安全问题、隐患和风险各不相同，借助BIM 技术能够实现对于现场施工环境的模拟分析，以此在施工前及时发现施工现场以及施工过程中存在的各种隐患问题，展开相应安全防护设计，全面保障现场施工安全。BIM技术在施工现场构建以及安全设计当中的应用主要包括以下内容。

第一，施工现场布置。建筑工程通常工期较为紧张，而且施工场地有限，存在多专业、单位同时施工的情况，对此，需要借助BIM 技术对施工场地布置进行科学规划和动态管理，以此降低施工场地、生活区、办公区以及材料区等不同区域之间的矛盾和冲突，同时提高场地使用率。对此，可以利用BIM 技术创建三维模型，对施工现场围挡设施、大型设备、运输道路以及加工棚等的布设进行优化，以此保障场地布置的合理性。

第二，基坑开挖临时防护。在此阶段，为保障基坑开挖施工安全，需要先对施工现场与模型进行比对，确保二者保持高度的一致性。以某青年公寓建设项目为例，该项目中模型的边坡防护杆高度为1.3 m，下杆离地高度为0.3 m，立杆之间的距离为1.4 m，并将防护设施与开挖边坡之间的距离控制在1 m。该模型的规划和设计，有效提升了安全设施设置的合理性，而且还实现了安全信息的高效录入，以及边坡防护的可视化转换。

第三，施工安全空间检查。对此，可以将现场模型导入Navisworks 软件当中，并将带有安全帽的施工人员高度设置为1.9 m，碰撞距离为1 m，在实际施工过程中，若施工人员在蹲伏状态下，施工空间不足1 m 则容易引发安全问题，需要采取相应优化措施。

第四，悬挑脚手架设计。悬挑脚手架是建筑施工过程中的常用设施。脚手架设计的合理性以及安装施工的安全性，对于整个建筑施工有着直接的影响。BIM 技术在此环节的应用主要包括以下内容：首先，通过建筑结构模型的构建，明确悬挑结构；其次，根据悬挑脚手架设计方案，对施工过程展开动画模拟，以此排除脚手架搭设、拆除过程中存在的安全风险；最后，在脚手架验收过程中，通过将现场数据信息录入系统当中，实现现场与设计方案模型之间的对比，保障二者同步。

3.2 施工现场安全监控

一方面，在实际施工过程中，借助BIM 技术，能够实现对于现场安全的有效排查，及时发现各种安全隐患问题，加强对施工过程的监控，及时发现各种不安全施工行为，并展开施工指导，以此保障现场施工安全。在此过程中，值得注意的是，应加强对于高处作业的安全检查和监控，常见的危险源、危险问题以及相应控制措施情况如表1所示。

表1 高处作业危险源分析

另一方面，应做好现场安全信息采集和处理工作。相应安全信息处理流程如图1所示[2]。

4 BIM技术在施工质量控制中的应用

4.1 施工方案深化

第一，图纸审查。通过BIM 技术，进行精细化建模，以此及时发现图纸设计当中的各种错误、缺漏以及碰撞问题等，实现提前进行方案变更调整，以此避免施工过程中发现问题，再进行设计变更或者返工等，延误工期。BIM 技术在图纸审查当中的应用，有着提升施工质量，保障施工进度的作用。

第二，结构深化。在相应工程模型的基础上，BIM 技术可直接进行结构深化处理，并输出相应工程图。在此过程中，可采用不同着色方式进行管理，将图中存在的设计问题或者发生变更的构件突出显示出来，以此帮助相应技术人员以及施工人员明确施工要点，并在实际施工前，对现场情况进行重点核实，以此保障相应施工技术措施应用的有效性和合理性。与传统二维深化方式相比，BIM 技术的应用能够进一步提高深化工作的质量和效率。

第三，砌体排布深化。在结构深化完成之后，还需要进行砌体排布深化，在满足相关标准要求下，模拟不同构造柱的位置，以达到减少碎砖数量，使整砖砌块数量最多的目的，然后生成精细化砌块排布图，以此为砌块的集中处理提供指导，提高现场砌块处理效率，减少切割浪费。

第四，机电深化。对于建筑工程而言，在实际施工的过程中，存在各种机电设备、管线等，而且涉及的专业相对较多。为保障机电施工的顺利进行，提升管线排布的合理性以及机电工程质量，需要借助BIM 技术，将各专业模型进行整合，并展开碰撞模拟实验，进行碰撞检查，并根据碰撞报告，对管线排布方式等进行调整，保障机电管线净空符合相关要求，然后出具深化后的图纸，如图2所示。

4.2 施工技术交底

借助BIM 技术能够实现可视化交底，将相应图纸整合到BIM 模型当中，不仅能够实现对于图纸问题的调阅，便于图纸讲解，而且还能够对施工过程中的重难点问题进行可视化交底，帮助施工人员更好地理解施工图纸，了解施工技术要点内容，同时强化对于图纸的印象，进一步保障施工质量。以钢平台施工技术交底为例，其施工技术要点如图3所示。

4.3 现场质量管理

现场质量管理主要包括以下两个方面：一方面，强化质量巡检。在进行现场质量检查的过程中，可借助相应移动设备，快速记录施工质量相关信息，包括数据录入以及图片录入等多种方式，而且有助于明确相应质量责任，避免后期追责过程中出现推脱等不良情况，实现施工过程的动态管理。另一方面，实现实测实量。根据BIM 系统当中的标准化质量检查模板和相应要求，能够在移动端App 实时调取电子图纸，并进行点位数据信息的录入，保障数据信息的准确性，避免由于各种问题，出现复测情况，以此提高质量检查效率。此外，还可以输出施工质量合格率，分析施工质量情况，有助于及时发现实际施工问题，并采取有效解决措施，保障施工质量[3]。

5 结语

BIM 技术在施工现场安全以及质量管控当中有着十分重要的作用，不仅能够用于前期安全设计、施工图纸深化，而且还能够借助模型实现施工过程动态模拟，进一步避免设计当中的问题。此外，还能够进行可视化技术交底，促使施工人员明确施工要点，保障施工质量和技术应用效果，并实现对于施工现场安全以及施工过程质量的动态监管。相信随着对BIM技术的深入研究和广泛应用，施工水平以及质量安全都将会得到良好保障。