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基于BIM 技术的公路隧道工程建设质量安全管理

作者

邓婵

张家界市市政设施维护服务中心 湖南张家界 427000

公路隧道建设存在较高的质量与安全风险,为有效应对潜在的各类风险,有必要在管理过程中引入 BIM 技术,从根本上改变传统管理模式,依靠信息采集与分析、模拟等手段制定针对有效的管理策略,以此提高质量安全管理水平,杜绝隐患事故的发生。

1BIM 技术概念与特点

1.1 概念

BIM 即建筑信息模型,可借助软件构建实际结构模型。它将工程基础信息录入软件系统,以数学参数为输入展示三维模型,利于管理、提效、节约成本。目前,BIM 技术已在项目全过程应用,无论是在设计、施工,还是在管理过程中都有重要作用。CAD 图纸可管理细致施工流程,管理水平较高。项目各阶段可从 BIM 模型获取建筑信息。但与国外相比,中国 BIM 技术较落后,需以创新为关键,运用先进科技,政府、施工单位及参与方应重视并增加资金投入。

1.2 特点

1.2.1 可视化

可视化即三维信息展示技术,借助计算机将真实物体以模拟三维形态呈现。施工前,三维模型能依输入信息呈现未来施工场景,让需求方直观掌握整体情况,看清复杂构件关键处与施工机械运转状态,不同施工方案对应不同展示,使相关人员清晰了解。

1.2.2 一体化

一体化指 BIM 技术使施工从规划到竣工验收构建完整管理体系,工程不停管理不止。它涵盖工程施工所有信息,实现从设计到维护的全方位全过程管理。在BIM 信息模型中对象相互关联,一个对象变化,相关对象自动改变。

1.2.3 参数化

参数化建模以参数传递信息,将具体信息赋予变量输入计算机建立变量模型,由参数化建筑构件组成。构建模型只需改动参数,便捷高效,提升工作效率。

1.2.4 协调性

运用 BIM 技术管理旨在解决项目各参与单位沟通协调问题。各关联方提供数据,BIM 技术人员录入共享,整理调整使系统数据与施工场景相符,实现事前碰撞检测等,确保数据精确、提高施工效率。协调共享信息让参与方查询数据、找出重难点、防范错误、统一规划施工流程,保障施工质量与安全。

1.2.5 可出图性

使用BIM 技术通过参数化建模可获取建筑物各类图纸,包括平面或立面图,以及不同构件的细部构造图等等,为保证工程质量安全提供图纸,把控质量。同时能拆分建筑构件,输出加工图,方便工人操作。

2 公路隧道工程建设质量安全管理中BIM 技术应用

2.1BIM 在事前控制中的应用

2.1.1 碰撞检查

人工审核图纸易产生误差,导致隧道施工偏差,影响结构功能与寿命,甚至需拆除重建,影响施工单位收益。开工前借助 BIM 实施碰撞检查,可防此类问题,减少返工风险,节约成本、提升效率,确保施工安全与质量。施工单位拿到图纸后组织技术人员审核并进行技术交底讨论,但二维图纸抽象易引发理解错误。BIM 三维模型能直观呈现构件关系,便于施工人员理解,建立模型也是对图纸的校核,发现问题反馈给设计单位优化,保障工程质量。

2.1.2 图纸会审与设计交底

施工图纸审核是全方位多方面审核,作用一是让参与方知晓施工特点及目的,处理设计图纸问题;二是让施工单位找出施工问题并给出方案。借助 BIM技术三维模型检查施工与设计问题,提供解决办法,减少返工风险和成本,提高工程质量。先为设计方提供 BIM 模型,设计单位利用其可视化优势交底,施工单位提修改意见,各方交流探讨方案。事前控制工程质量有助于掌控进度与成本,是积极主动的质量管理方式。

2.2BIM 在事中控制中的应用

2.2.1 施工方案模拟与技术交底

传统质量管理依据二维图纸施工,施工与管理人员靠经验解决问题,存在主观因素和误差,影响施工进度、质量与安全,且纸质图纸难理解。BIM 具有的模拟和交底功能主要体现在下列两方面:一是根据 BIM 模型信息制定施工计划等文件,模拟施工流程,找出重难点并给出方案,多次模拟找最优方案;二是模拟不同施工方案,施工总负责人向一线人员交代关键工序,保证工程质量。以穿墙孔洞防火封堵为例,其三维技术交底如图1 所示。

图1 穿墙孔洞防火封堵三维技术交底

2.2.2 过程控制

BIMSD 通过 BIM 集成平台软件实现,整合隧道施工专业模块,以整合后的BIM 模型为平台,划分不同阶段人员数量,明确材料类型和质量控制信息,形成 SD 模型。该模型形象直观,能精确计算分析,管理者可快速制定管理方案。对于现场质量与安全管理人员,可通过与实体和模型的对比,发现问题通知负责人并制定改进措施,在模型上标记。同时,施工人员可通过系统平台便捷查询信息,提升效率和准确性,确保信息及时性。

2.2.3 材料管控

借助 BIM 技术进行空间建模的过程中,可存储建筑材料信息,方便查看、验收,利于探寻质量原因和进行管理评定。在材料进场验收过程中,通过对模型消耗情况和真实用料情况的对比,及时发现问题并优化管理,保障施工质量。

2.3BIM 在事后控制中的应用

2.3.1 资料管理

施工资料文件对施工质量与安全很重要,可利用 BIM 技术录入系统。施工负责人记录影响工程质量的信息,整理成质量控制资料在模型中输入,以便质量和安全管理。通过与各类移动设备的结合,能高效且便捷的获取各类质量安全信息。施工现场监管人员检测构件质量,信息储存在模型上,施工人员查看资料时明确控制关键点。资料管理流程为统计录入资料、整理资料,最终形成竣工验收资料。

2.3.2 设备信息维护管理

隧道施工完成且验收结束后,施工方需提供相应的 BIM 模型及施工机械设备的基本信息,工作人员记录到构件上,方便后期维护。按施工顺序建立 BIM模型,可发现碰撞问题并调整,记录管线参数与寿命。竣工时检查空调设备,记录参数。为方便管理,只构建主体模型,记录相关信息。同时记录设备厂家联系方式,定期更新排查,便于设备出问题时联系维修,监管人员随时掌握工程产品质量信息。

3 结语

综上所述,BIM 技术在公路隧道工程建设质量安全管理中的应用能大幅提高管理水平,以上对该技术的具体应用进行了初步分析与总结,旨在为实际的公路隧道工程建设质量安全管理工作提供技术参考。

参考文献:

[1] 洪占淼 , 肖竞辉 , 代爱民 . 基于 BIM 技术的机电工程总承包集成项目管理研究 [J]. 智能建筑与智慧城市 ,2025,(07):77-79.

[2] 张宁 , 齐小勇 . 基于 BIM 技术的建筑工程施工管理创新研究 [J]. 产业创新研究 ,2025,(14):105-107.

作者简介:邓婵(1993.4-),女,土家族,助理工程师,本科,湖南永定,从事工作:分管项目管理和桥隧管理