羅繞仙

云南省建設(shè)投資控股集團(tuán)有限公司市政總承包部（650000）

0 前言

近年來，社會(huì)經(jīng)濟(jì)水平不斷提升，公路隧道建設(shè)數(shù)量逐漸增多，人們也對(duì)公路工程建設(shè)更加關(guān)注和重視，而如何運(yùn)用現(xiàn)代化技術(shù)加強(qiáng)公路隧道的管理和維護(hù)也變得更加重要。在公路隧道工程中合理應(yīng)用BIM技術(shù)，可以對(duì)相關(guān)信息進(jìn)行全面的整合，為相關(guān)人員了解公路隧道的實(shí)際情況提供準(zhǔn)確的依據(jù)，以可視化和形象化的方式管理整個(gè)施工過程，從根本上促進(jìn)公路隧道工程施工質(zhì)量的提高，進(jìn)一步保證工程安全。

1 BIM技術(shù)及其特點(diǎn)

BIM技術(shù)主要是運(yùn)用先進(jìn)的三維數(shù)字設(shè)計(jì)技術(shù)，通過建立數(shù)字化的模型，對(duì)工程中存在的問題進(jìn)行全面的總結(jié)和分析，從而使這些問題得到有效的解決[1]。在BIM技術(shù)中比較關(guān)鍵的部分就是三維模型，通過緊密融合BIM技術(shù)與公路隧道工程，可以依靠數(shù)字化的方式管理工程項(xiàng)目。同時(shí)，基于BIM技術(shù)的各項(xiàng)優(yōu)勢(shì)，可以準(zhǔn)確了解工程的施工時(shí)間，制訂科學(xué)的施工質(zhì)量管理方案，大范圍共享工程周期信息。在公路工程隧道施工過程中，BIM技術(shù)具有多元化的特點(diǎn):

1）可視化。在公路隧道工程施工中，通過合理應(yīng)用BIM技術(shù)，可以建立與工程主體結(jié)構(gòu)相符合的數(shù)字模型。施工人員可以清晰了解工程施工重點(diǎn)和難點(diǎn)，制訂科學(xué)的施工方案，穩(wěn)定開展不同的施工工序。

2）信息化。建立動(dòng)態(tài)化的信息處理方案，以保證各項(xiàng)信息可以及時(shí)匯總并得到高效的處理。

3）協(xié)調(diào)性。依托BIM技術(shù)高效傳輸各類信息，全面地檢測(cè)碰撞。

2 公路隧道質(zhì)量安全管理中存在的問題

2.1 地質(zhì)方面的問題

在公路隧道施工中，施工準(zhǔn)備工作非常關(guān)鍵，如果施工準(zhǔn)備工作不充分，不了解施工地區(qū)的地質(zhì)情況，將難以保證施工安全[2]。如在開挖隧道洞身時(shí)，隧道周圍圍巖會(huì)存在較強(qiáng)的變化性，或出現(xiàn)斷層現(xiàn)象，這些都是非常容易出現(xiàn)的現(xiàn)象，且無法有效避免，因此必須做好地質(zhì)超前預(yù)報(bào)，并對(duì)地質(zhì)圍巖情況有清晰的了解和認(rèn)識(shí)，保證施工的規(guī)范性。

2.2 施工方法與施工技術(shù)方面的問題

在公路隧道施工過程中，會(huì)出現(xiàn)特殊性的操作，加之受到復(fù)雜地質(zhì)因素的影響，很難保證設(shè)計(jì)與實(shí)際施工相符合，如果施工技術(shù)和施工方法難以滿足實(shí)際施工需要，也會(huì)對(duì)施工安全造成不利的影響[3]。一旦施工現(xiàn)場(chǎng)的地質(zhì)條件發(fā)生了變化，而在施工過程中沒有對(duì)施工方法進(jìn)行針對(duì)性的調(diào)整，或者超前支護(hù)沒有做好，都會(huì)威脅整個(gè)工程的施工安全。

2.3 管理方面的問題

管理人員是管理工作開展的主體。在公路隧道施工中，絕大多數(shù)的施工單位對(duì)施工的重要性還沒有明確的認(rèn)識(shí)，在管理方面存在許多不足，這些都會(huì)間接性地影響整個(gè)工程的施工安全[4]。如施工單位由于沒有形成良好的施工安全意識(shí)，對(duì)公路隧道工程沒有提出嚴(yán)格的質(zhì)量要求，施工沒有以隧道施工技術(shù)規(guī)范為依據(jù)，在實(shí)際施工中所使用的施工材料與相關(guān)要求存在差異，使得施工中的支護(hù)質(zhì)量達(dá)不到工程標(biāo)準(zhǔn)。

3 基于BIM的公路隧道全壽命周期質(zhì)量安全管理對(duì)策

目前，BIM技術(shù)在我國公路工程領(lǐng)域的應(yīng)用還不夠廣泛，公路隧道工程企業(yè)需要結(jié)合實(shí)際，加強(qiáng)探索和研究，找到與BIM技術(shù)相符合的項(xiàng)目管理方式，以在市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中占據(jù)重要的位置，勇于迎接未來的挑戰(zhàn)。

3.1 基于BIM的公路隧道安全管理模型

3.1.1 公路隧道BIM設(shè)計(jì)模型

在對(duì)公路隧道BIM模型進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，數(shù)據(jù)信息包括多個(gè)不同的方面，其中可行性研究、立項(xiàng)等都屬于其重要的組成部分。數(shù)字化的信息主要來源于BIM設(shè)計(jì)軟件對(duì)資料的轉(zhuǎn)換，其可以有效減少設(shè)計(jì)過程中的重復(fù)性工作，為集成利用信息提供便利，同時(shí)也可以保證信息的安全性，避免在轉(zhuǎn)換信息的過程中丟失信息[5]。BIM模型必須包括完整的信息?；贐IM技術(shù)信息一致性的優(yōu)勢(shì)，只要修改模型中的某個(gè)對(duì)象，就可以自動(dòng)更新關(guān)聯(lián)的全部對(duì)象。在對(duì)模型系統(tǒng)進(jìn)行分析時(shí)，需要對(duì)不同的信息要素進(jìn)行深度的剖析，通過合理的劃分，將要素分成子模塊；施工環(huán)境等屬于子模塊的關(guān)鍵內(nèi)容，且這些子模塊還可以進(jìn)一步地細(xì)致劃分。

圖3顯示肉桂醛/殼聚糖微球中川陳皮素的釋放行為.結(jié)果表明，在酸性環(huán)境中，川陳皮素釋放率要遠(yuǎn)高于其在堿性環(huán)境下的釋放率.此結(jié)果與已報(bào)道的結(jié)果一致[6].在釋放初期，主要是川陳皮素的溶解為主，肉桂醛/殼聚糖微球吸水后部分川陳皮素溶解而釋出.后期主要是基于交聯(lián)殼聚糖微球的溶脹導(dǎo)致川陳皮素釋出.肉桂醛/殼聚糖微球在酸性環(huán)境中比在中性環(huán)境中更容易發(fā)生溶脹(圖2).隨著體系中肉桂醛含量增加，川陳皮素的釋放速率有一定延后作用.肉桂醛含量越高，加大殼聚糖的交聯(lián)程度，導(dǎo)致肉桂醛/殼聚糖微球內(nèi)部及表面結(jié)構(gòu)更致密，從而延緩川陳皮素的釋放[5].

3.1.2 公路隧道BIM施工模型和施工安全管理模型

設(shè)計(jì)單位向施工單位傳遞BIM設(shè)計(jì)模型，合理設(shè)計(jì)施工組織及合約文件，最終保證所建立的施工階段模型具有高效性。設(shè)計(jì)時(shí)合理利用BIM模型，能夠?qū)υO(shè)計(jì)階段的數(shù)據(jù)進(jìn)行科學(xué)的設(shè)計(jì)，以有序開展各個(gè)階段的施工，將施工成本控制在合理的范圍內(nèi)，保證獲取完整的數(shù)據(jù)信息。

通過構(gòu)建穩(wěn)定的施工安全管理模型，可以為相關(guān)人員了解整個(gè)施工情況提供便利，有效防范施工風(fēng)險(xiǎn)，進(jìn)一步保證施工安全。

3.2 基于BIM的公路隧道施工前安全管理

3.2.1 應(yīng)用BIM技術(shù)加強(qiáng)組織保障，合理配置資源

在清晰了解安全管理原則的前提下，施工單位需要建立完善的安全生產(chǎn)制度，并嚴(yán)格按照這一制度落實(shí)相關(guān)工作，確保各項(xiàng)工作都能由專門的人員加強(qiáng)管理，發(fā)揮不同人員的重要優(yōu)勢(shì)。通過將BIM公路隧道安全管理技術(shù)合理應(yīng)用到具體施工中，可以為施工開展提供充足的人員保障。此外，軟件開發(fā)及管理人員所發(fā)揮的作用也非常關(guān)鍵，必須針對(duì)不同的工作要求合理安排人員，不斷加強(qiáng)軟件開發(fā)的力度，對(duì)安全管理人員進(jìn)行全面的培養(yǎng)。

3.2.2 利用BIM技術(shù)編制專項(xiàng)施工方案

在公路隧道工程施工前，必須編制好專項(xiàng)施工方案，以便為工程施工提供準(zhǔn)確的依據(jù)，確保各項(xiàng)施工有序開展。為了確保施工的規(guī)范性，必須由專門的人員對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)的各項(xiàng)工作進(jìn)行全面的監(jiān)督。需要特別注意的是，所編制的專項(xiàng)施工方案必須符合工程實(shí)際情況，并將編制結(jié)果呈現(xiàn)在4D環(huán)境下，為相關(guān)人員了解施工情況提供準(zhǔn)確的依據(jù)。

3.3 基于BIM的公路隧道施工中安全管理

3.3.1 基于BIM的安全技術(shù)交底

為使整個(gè)施工過程高效、可控、安全，必須由安全管理人員負(fù)責(zé)做好安全技術(shù)交底工作，確保施工安全措施得到嚴(yán)格落實(shí)。 可以利用BIM技術(shù)對(duì)公路隧道安全技術(shù)方案進(jìn)行全面優(yōu)化，確保技術(shù)方案的安全性和可靠性。在施工內(nèi)容上，必須及時(shí)明確影響施工安全的主要因素，并制訂與其相對(duì)應(yīng)的防控措施。如某工程的3D交底文件，可以將安全技術(shù)交底中不同格式的圖片順利導(dǎo)出來，為相關(guān)人員查看交底文件圖集提供便利；可以結(jié)合BIM模型對(duì)整個(gè)施工過程中的各項(xiàng)安全注意事項(xiàng)有所明確，確保相關(guān)人員可以清晰了解所有安全控制環(huán)節(jié)。

3.3.2 基于BIM的施工安全檢查

依托BIM技術(shù)可以建立穩(wěn)定的三維模型，以虛擬環(huán)境作為碰撞檢查的主要環(huán)境，使設(shè)計(jì)變更逐漸減少，徹底規(guī)避返工所造成的浪費(fèi)，使施工質(zhì)量得到顯著的提升，將施工成本控制在合理的范圍內(nèi)，保證工程可以在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)順利完工。通過建立的三維模型還可以為施工提供指導(dǎo)，逐漸降低施工困難度。

3.4 基于BIM的公路隧道施工后安全管理

在公路隧道施工結(jié)束后，需要對(duì)整個(gè)施工過程中的安全管理工作進(jìn)行總結(jié)。將建造過程中的安全信息反饋給相關(guān)人員，并結(jié)合這些信息科學(xué)編制施工安全數(shù)字化方案。

3.4.14 D虛擬施工技術(shù)

為了更好地連接施工進(jìn)度計(jì)劃，需要合理運(yùn)用4D模擬施工技術(shù)，對(duì)整個(gè)施工過程進(jìn)行動(dòng)態(tài)性的模擬。利用BIM高效傳遞信息，對(duì)隧道開挖過程實(shí)施全過程模擬。在隧道施工中，必須合理利用空間，確?？梢院侠戆才趴臻g，從根本上提升工程安全性。

3.4.2 空間碰撞檢測(cè)

隧道施工碰撞檢測(cè)需要依托BIM信息模型，以保證空間利用的合理性，避免空間重疊，確保所安排的人員、機(jī)械等都符合實(shí)際需要。將檢測(cè)報(bào)告編制好，針對(duì)性地修改和完善其中存在的問題，對(duì)施工過程中可能出現(xiàn)的問題提前進(jìn)行預(yù)測(cè)，并結(jié)合這些問題制訂切實(shí)有效的措施加以防控。在3D綜合模型構(gòu)建好后，需要全面把控施工進(jìn)度。

3.4.3 施工區(qū)域危險(xiǎn)數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)

在實(shí)際施工之前，必須對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況有清晰的了解，全面監(jiān)控施工區(qū)域的危險(xiǎn)源。通過BIM安全信息模型，可以向相關(guān)人員反饋監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，使其通過這些數(shù)據(jù)明確施工區(qū)域的安全性，并提出正確的指導(dǎo)意見，確保施工人員可以在安全、穩(wěn)定的環(huán)境中施工。

4 結(jié)語

目前的公路隧道施工安全質(zhì)量管理還存在許多的問題，只有全面總結(jié)這些問題，不斷加強(qiáng)公路隧道施工安全質(zhì)量管理，才能促進(jìn)公路隧道工程整體質(zhì)量的提高，從源頭上規(guī)避安全問題。因此，針對(duì)公路隧道管理問題，必須依托BIM技術(shù)，針對(duì)性地加強(qiáng)管理力度，為公路隧道施工安全管理水平提升提供保障，進(jìn)而有效開展公路隧道施工。