基于BIM技術(shù)的高支模支撐體系安全監(jiān)控：原理、應(yīng)用與優(yōu)化一、引言1.1研究背景與意義隨著城市化進程的加速，建筑行業(yè)迎來了前所未有的發(fā)展機遇，各類大型、復(fù)雜建筑項目如雨后春筍般涌現(xiàn)。在這些建筑項目中，高支模支撐體系作為一種重要的施工手段，被廣泛應(yīng)用于大跨度、大空間的建筑結(jié)構(gòu)施工中，如大型商場、體育館、展覽館等。高支模支撐體系通常是指搭設(shè)高度超過一定標(biāo)準(zhǔn)（如8m及以上），或搭設(shè)跨度超過18m及以上，或施工總荷載大于15kN/m2及以上，或集中線荷載大于20kN/m及以上的混凝土模板支撐工程。其主要作用是在混凝土澆筑過程中，為模板、鋼筋和混凝土等提供可靠的支撐，確保施工過程的安全和結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定。然而，高支模支撐體系在施工過程中卻面臨著諸多安全風(fēng)險，高支模坍塌事故頻發(fā)，給人民群眾的生命財產(chǎn)安全帶來了嚴(yán)重威脅。據(jù)相關(guān)統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，近年來，建筑施工領(lǐng)域因高支模支撐體系失穩(wěn)導(dǎo)致的坍塌事故時有發(fā)生，造成了大量的人員傷亡和巨額的經(jīng)濟損失。例如，2024年10月2日上午9時左右，鹽城市一智能家電基地項目2#智慧注塑精密車間在進行高支模施工過程中發(fā)生一起高處墜落事故，造成1人死亡，直接經(jīng)濟損失約159萬元(不含事故罰款)。這些事故不僅給受害者家庭帶來了沉重的打擊，也對社會穩(wěn)定和經(jīng)濟發(fā)展產(chǎn)生了負(fù)面影響。傳統(tǒng)的高支模支撐體系安全監(jiān)控方式主要依賴人工巡查和經(jīng)驗判斷，存在諸多局限性。人工巡查難以做到全面、實時地監(jiān)測支撐體系的狀態(tài)，且容易受到人為因素的影響，如疲勞、疏忽等，導(dǎo)致安全隱患無法及時發(fā)現(xiàn)和處理。此外，對于復(fù)雜的高支模支撐體系，僅憑經(jīng)驗判斷很難準(zhǔn)確評估其安全性，容易引發(fā)安全事故。因此，如何提高高支模支撐體系的安全監(jiān)控水平，有效預(yù)防安全事故的發(fā)生，成為了建筑行業(yè)亟待解決的重要問題。BIM（BuildingInformationModeling）技術(shù)，即建筑信息模型技術(shù)，作為一種數(shù)字化技術(shù)，近年來在建筑行業(yè)得到了廣泛的應(yīng)用和發(fā)展。BIM技術(shù)通過建立三維信息模型，能夠整合建筑項目全生命周期的各種信息，實現(xiàn)信息的共享和協(xié)同工作。將BIM技術(shù)應(yīng)用于高支模支撐體系安全監(jiān)控中，具有重要的現(xiàn)實意義。它可以實現(xiàn)對高支模支撐體系的實時監(jiān)測和數(shù)據(jù)分析，及時發(fā)現(xiàn)潛在的安全隱患，并通過可視化的方式呈現(xiàn)給管理人員，為其決策提供科學(xué)依據(jù)。同時，BIM技術(shù)還可以對高支模支撐體系進行虛擬建造和模擬分析，提前優(yōu)化施工方案，降低施工風(fēng)險。綜上所述，本研究基于BIM技術(shù)對高支模支撐體系安全監(jiān)控展開深入研究，旨在探索一種更加科學(xué)、高效、可靠的安全監(jiān)控方法，提高高支模支撐體系的安全性和穩(wěn)定性，保障建筑施工的順利進行，減少安全事故的發(fā)生，具有重要的理論和實踐意義。在理論方面，本研究將豐富和完善高支模支撐體系安全監(jiān)控的相關(guān)理論和方法，為后續(xù)研究提供參考和借鑒；在實踐方面，本研究成果將為建筑企業(yè)提供切實可行的安全監(jiān)控解決方案，有助于提升建筑行業(yè)的整體安全管理水平，推動建筑行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。1.2國內(nèi)外研究現(xiàn)狀在高支模安全監(jiān)控方面，國內(nèi)外學(xué)者和工程人員開展了大量研究。國外起步相對較早，在監(jiān)測技術(shù)和標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范方面取得了一定成果。美國混凝土學(xué)會（ACI）發(fā)布的ACI347標(biāo)準(zhǔn)專注于混凝土支撐和支架的設(shè)計與施工，強調(diào)在監(jiān)測高支模支架時應(yīng)考慮結(jié)構(gòu)的動態(tài)響應(yīng)，通過實時監(jiān)測系統(tǒng)跟蹤支架的受力情況，并建立應(yīng)急響應(yīng)機制，確保在監(jiān)測發(fā)現(xiàn)異常時能及時采取有效措施。英國標(biāo)準(zhǔn)BS5975:2008對支架的設(shè)計和施工提出了詳細(xì)要求，規(guī)定在施工過程中對支架的變形、傾斜和穩(wěn)定性進行定期檢查，并制定相應(yīng)的應(yīng)急預(yù)案，同時注重施工人員的培訓(xùn)和管理。澳大利亞和新西蘭的AS/NZS1576標(biāo)準(zhǔn)對支架的安全性提出具體要求，要求對支架的承載能力和穩(wěn)定性進行定期檢測，特別是在惡劣天氣條件下，增加監(jiān)測頻率，并建議使用現(xiàn)代化的監(jiān)測技術(shù)，如傳感器和監(jiān)控系統(tǒng)，以提高監(jiān)測的實時性和準(zhǔn)確性。國內(nèi)對高支模安全監(jiān)控的研究也在不斷深入。學(xué)者們針對高支模施工過程中的安全隱患，如支撐架體失穩(wěn)、模板坍塌等問題，從多個角度提出了控制措施。在施工管理方面，強調(diào)明確各級管理人員和操作人員的安全職責(zé)，形成有效的安全責(zé)任體系，定期開展施工現(xiàn)場安全檢查，及時發(fā)現(xiàn)和消除安全隱患，對進場施工人員進行安全教育培訓(xùn)，提高安全意識和操作技能。在技術(shù)應(yīng)用方面，一些研究嘗試采用先進的支撐材料、優(yōu)化支撐結(jié)構(gòu)設(shè)計，以提高高支模的穩(wěn)定性和承載能力。隨著信息技術(shù)的發(fā)展，BIM技術(shù)在建筑領(lǐng)域的應(yīng)用逐漸成為研究熱點，其在高支模支撐體系中的應(yīng)用也受到了廣泛關(guān)注。國外一些研究利用BIM技術(shù)建立高支模的三維模型，對施工過程進行虛擬模擬，提前發(fā)現(xiàn)設(shè)計和施工中的問題，優(yōu)化施工方案。通過將BIM模型與傳感器數(shù)據(jù)相結(jié)合，實現(xiàn)對高支模支撐體系的實時監(jiān)測和預(yù)警。國內(nèi)眾多學(xué)者和工程人員也積極探索BIM技術(shù)在高支模安全監(jiān)控中的應(yīng)用。通過創(chuàng)建結(jié)構(gòu)工程、設(shè)計架體、監(jiān)測設(shè)備的BIM模型，并將其導(dǎo)入BIM安全監(jiān)測系統(tǒng)，在現(xiàn)場關(guān)鍵部位和薄弱環(huán)節(jié)安裝傳感器，實時采集支撐架體的立桿傾角、位移、軸壓力等數(shù)據(jù)，并及時將其導(dǎo)入BIM安全監(jiān)測系統(tǒng)，實現(xiàn)對高支模支撐體系的實時監(jiān)測、超限預(yù)警和危險報警等功能。結(jié)合具體項目，利用BIM技術(shù)對高支模施工過程進行受力計算、施工監(jiān)測和數(shù)據(jù)分析，確保高大模板支撐架體的科學(xué)、安全實施。盡管國內(nèi)外在高支模安全監(jiān)控及BIM技術(shù)應(yīng)用方面取得了一定的研究成果，但仍存在一些不足之處?，F(xiàn)有研究在監(jiān)測指標(biāo)的選取和監(jiān)測方法的優(yōu)化上還有待進一步完善，部分監(jiān)測技術(shù)的實時性和準(zhǔn)確性仍需提高。在BIM技術(shù)應(yīng)用方面，雖然已經(jīng)開展了一些實踐，但BIM模型與實際施工過程的信息交互和協(xié)同工作還不夠順暢，數(shù)據(jù)的有效利用和深度分析也存在不足，缺乏系統(tǒng)性的BIM技術(shù)應(yīng)用框架和標(biāo)準(zhǔn)流程，導(dǎo)致在實際工程應(yīng)用中難以充分發(fā)揮BIM技術(shù)的優(yōu)勢。此外，對于高支模支撐體系在復(fù)雜工況下的安全性能研究還相對較少，如考慮風(fēng)荷載、地震作用等特殊荷載組合下的安全監(jiān)控研究還不夠深入。本文正是基于當(dāng)前研究的不足，深入研究基于BIM技術(shù)的高支模支撐體系安全監(jiān)控方法。通過完善監(jiān)測指標(biāo)體系，優(yōu)化監(jiān)測方法，構(gòu)建更加高效的BIM技術(shù)應(yīng)用框架，實現(xiàn)BIM模型與現(xiàn)場監(jiān)測數(shù)據(jù)的深度融合和協(xié)同工作，提高數(shù)據(jù)的分析和利用能力，從而為高支模支撐體系的安全監(jiān)控提供更加科學(xué)、可靠的技術(shù)手段，有效降低高支模施工過程中的安全風(fēng)險。1.3研究內(nèi)容與方法1.3.1研究內(nèi)容本文將圍繞基于BIM技術(shù)的高支模支撐體系安全監(jiān)控展開多方面研究，具體內(nèi)容如下：BIM技術(shù)原理及優(yōu)勢剖析：深入研究BIM技術(shù)的基本原理，包括其數(shù)據(jù)集成、三維建模、協(xié)同工作等核心機制。詳細(xì)闡述BIM技術(shù)在建筑工程領(lǐng)域，尤其是在高支模支撐體系安全監(jiān)控中的獨特優(yōu)勢，如實現(xiàn)信息的全面整合與共享，通過可視化模型提前發(fā)現(xiàn)設(shè)計和施工中的潛在問題，為安全監(jiān)控提供直觀、準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)等。高支模支撐體系安全問題分析：全面梳理高支模支撐體系在施工過程中常見的安全隱患，如支撐架體失穩(wěn)、模板坍塌、桿件變形等問題。從材料質(zhì)量、施工工藝、管理水平、荷載作用等多個角度深入分析這些安全問題產(chǎn)生的原因，并結(jié)合實際案例進行詳細(xì)剖析，總結(jié)經(jīng)驗教訓(xùn)，為后續(xù)基于BIM技術(shù)的安全監(jiān)控方案設(shè)計提供依據(jù)。BIM技術(shù)在高支模安全監(jiān)控中的應(yīng)用研究：探索如何將BIM技術(shù)與高支模支撐體系安全監(jiān)控有效結(jié)合。研究基于BIM技術(shù)的高支模安全監(jiān)控系統(tǒng)的構(gòu)建方法，包括BIM模型的建立、傳感器的選型與布置、數(shù)據(jù)傳輸與處理、預(yù)警機制的設(shè)置等關(guān)鍵環(huán)節(jié)。通過實際項目應(yīng)用，驗證該系統(tǒng)在實時監(jiān)測高支模支撐體系狀態(tài)、及時發(fā)現(xiàn)安全隱患、提供準(zhǔn)確預(yù)警信息等方面的有效性和可靠性。基于BIM技術(shù)的高支模安全監(jiān)控案例分析：選取具有代表性的建筑工程項目，詳細(xì)介紹基于BIM技術(shù)的高支模支撐體系安全監(jiān)控在實際工程中的應(yīng)用過程和實施效果。對監(jiān)控過程中采集到的數(shù)據(jù)進行深入分析，總結(jié)成功經(jīng)驗和存在的問題，為進一步優(yōu)化BIM技術(shù)在高支模安全監(jiān)控中的應(yīng)用提供實踐參考。基于BIM技術(shù)的高支模安全監(jiān)控優(yōu)化策略：根據(jù)研究和實踐過程中發(fā)現(xiàn)的問題，提出基于BIM技術(shù)的高支模安全監(jiān)控優(yōu)化策略。包括完善BIM模型的信息表達(dá)和更新機制，提高傳感器的監(jiān)測精度和可靠性，優(yōu)化數(shù)據(jù)處理算法和預(yù)警閾值，加強BIM技術(shù)與其他安全管理方法的協(xié)同應(yīng)用等，以不斷提升高支模支撐體系安全監(jiān)控的水平和效果。1.3.2研究方法本文將綜合運用多種研究方法，確保研究的全面性、科學(xué)性和實用性，具體研究方法如下：文獻(xiàn)研究法：廣泛查閱國內(nèi)外相關(guān)文獻(xiàn)資料，包括學(xué)術(shù)期刊論文、學(xué)位論文、研究報告、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范等，全面了解BIM技術(shù)在建筑工程領(lǐng)域的應(yīng)用現(xiàn)狀，以及高支模支撐體系安全監(jiān)控的研究進展和實踐經(jīng)驗。對文獻(xiàn)資料進行系統(tǒng)梳理和分析，總結(jié)現(xiàn)有研究的成果和不足，為本研究提供理論基礎(chǔ)和研究思路。案例分析法：選取多個具有代表性的建筑工程項目案例，深入研究基于BIM技術(shù)的高支模支撐體系安全監(jiān)控在實際工程中的應(yīng)用情況。通過對案例的詳細(xì)分析，包括項目背景、BIM模型建立過程、安全監(jiān)控系統(tǒng)實施情況、監(jiān)測數(shù)據(jù)處理與分析、實際應(yīng)用效果等方面，總結(jié)成功經(jīng)驗和存在的問題，為本文的研究提供實踐依據(jù)和參考。對比分析法：對比傳統(tǒng)高支模支撐體系安全監(jiān)控方法與基于BIM技術(shù)的安全監(jiān)控方法，從監(jiān)測精度、實時性、預(yù)警準(zhǔn)確性、管理效率等多個方面進行比較分析。通過對比，明確基于BIM技術(shù)的安全監(jiān)控方法的優(yōu)勢和改進方向，為建筑企業(yè)在選擇高支模安全監(jiān)控方法時提供決策依據(jù)。二、BIM技術(shù)與高支模支撐體系概述2.1BIM技術(shù)原理與特點2.1.1BIM技術(shù)原理BIM技術(shù)，即建筑信息模型技術(shù)，是一種基于數(shù)字化建模的先進技術(shù)手段，它通過整合建筑項目全生命周期的各種信息，實現(xiàn)對建筑項目各環(huán)節(jié)的集成管理和優(yōu)化協(xié)同。其核心原理主要體現(xiàn)在以下幾個關(guān)鍵環(huán)節(jié)：信息采集：在建筑項目的初始階段，全面收集與項目相關(guān)的各類信息，涵蓋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計、建筑功能需求、工程量清單、材料選擇、施工工藝要求以及場地條件等多方面內(nèi)容。這些信息是構(gòu)建BIM模型的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，其準(zhǔn)確性和完整性直接影響到后續(xù)模型的質(zhì)量和應(yīng)用效果。例如，在設(shè)計某大型商場的高支模支撐體系時，需要詳細(xì)采集商場的空間布局、樓層高度、柱網(wǎng)間距等結(jié)構(gòu)設(shè)計信息，以及混凝土澆筑方式、施工荷載等施工工藝信息，為后續(xù)的建模和分析提供準(zhǔn)確依據(jù)。建模設(shè)計：運用專業(yè)的三維建模軟件，將采集到的信息進行數(shù)字化處理，構(gòu)建出建筑項目的三維信息模型。在這個過程中，將建筑的各個組成部分，如建筑主體結(jié)構(gòu)、機電設(shè)備、裝飾裝修等，以可視化的三維模型形式呈現(xiàn)出來，并通過參數(shù)化設(shè)計賦予模型各種屬性信息，使其不僅具有幾何形狀，還包含豐富的物理和功能信息。以高支模支撐體系建模為例，通過精確的三維建模，可以清晰展示支撐架體的立桿、橫桿、剪刀撐等構(gòu)件的具體位置、尺寸和連接方式，以及模板的鋪設(shè)范圍和固定方式，為后續(xù)的分析和優(yōu)化提供直觀的模型基礎(chǔ)。模型管理：對建立好的BIM模型進行有效的管理，確保模型的準(zhǔn)確性、一致性和時效性。這包括對模型版本的控制、模型信息的更新和維護，以及模型的存儲和共享等方面。隨著項目的推進和設(shè)計變更的發(fā)生，及時對模型進行相應(yīng)的調(diào)整和更新，保證模型始終反映項目的最新狀態(tài)。同時，建立完善的模型管理機制，實現(xiàn)不同參與方對模型的便捷訪問和協(xié)同操作，提高信息共享和溝通效率。例如，在高支模施工過程中，如果發(fā)現(xiàn)原設(shè)計的支撐體系存在局部穩(wěn)定性問題，需要對模型進行修改和優(yōu)化，并及時將更新后的模型共享給相關(guān)的設(shè)計、施工和監(jiān)理人員，確保各方對項目情況的了解一致。模型交互：實現(xiàn)BIM模型與不同專業(yè)軟件、不同參與方之間的信息交互和數(shù)據(jù)共享。通過開放的數(shù)據(jù)接口和標(biāo)準(zhǔn)化的數(shù)據(jù)格式，使BIM模型能夠與結(jié)構(gòu)分析軟件、施工進度管理軟件、造價管理軟件等進行數(shù)據(jù)交互，實現(xiàn)多專業(yè)協(xié)同工作。同時，不同參與方，如設(shè)計師、施工人員、監(jiān)理人員和業(yè)主等，可以在統(tǒng)一的BIM平臺上進行信息交流和協(xié)作，共同對項目進行管理和決策。例如，在高支模支撐體系的設(shè)計和施工過程中，結(jié)構(gòu)工程師可以將BIM模型導(dǎo)入結(jié)構(gòu)分析軟件進行受力分析，根據(jù)分析結(jié)果對模型進行優(yōu)化；施工人員可以根據(jù)BIM模型制定施工進度計劃，并在施工過程中實時反饋現(xiàn)場情況，對模型進行更新；監(jiān)理人員可以通過BIM模型對施工質(zhì)量和進度進行監(jiān)督，及時發(fā)現(xiàn)問題并提出整改意見；業(yè)主可以通過BIM模型直觀了解項目進展情況，參與項目決策。維護升級：隨著建筑項目的建設(shè)和運營，BIM模型需要不斷進行維護和升級，以適應(yīng)項目的變化和發(fā)展。在建筑運營階段，通過與建筑設(shè)備管理系統(tǒng)、物業(yè)管理系統(tǒng)等的集成，實時采集建筑的運行數(shù)據(jù)，如設(shè)備運行狀態(tài)、能源消耗、室內(nèi)環(huán)境參數(shù)等，并將這些數(shù)據(jù)反饋到BIM模型中，實現(xiàn)對建筑的實時監(jiān)測和管理。同時，根據(jù)建筑的實際使用情況和需求變化，對BIM模型進行相應(yīng)的調(diào)整和優(yōu)化，為建筑的維護、改造和升級提供支持。例如，在高支模支撐體系拆除后，對BIM模型進行更新，記錄拆除過程中的相關(guān)信息，為后續(xù)類似項目的設(shè)計和施工提供參考；在建筑運營過程中，根據(jù)設(shè)備的維修和更換情況，及時更新BIM模型中的設(shè)備信息，確保模型的準(zhǔn)確性和完整性。通過以上幾個關(guān)鍵環(huán)節(jié)的協(xié)同工作，BIM技術(shù)實現(xiàn)了建筑項目信息的全面整合和高效利用，為建筑項目的設(shè)計、施工、運營等各個階段提供了強大的技術(shù)支持，有效提高了項目的管理水平和建設(shè)效率，降低了項目成本和風(fēng)險。2.1.2BIM技術(shù)特點BIM技術(shù)作為一種創(chuàng)新的建筑信息化手段，具有一系列顯著特點，這些特點使其在建筑項目中展現(xiàn)出獨特的優(yōu)勢和價值?？梢暬嚎梢暬荁IM技術(shù)最為直觀的特點，它改變了傳統(tǒng)建筑設(shè)計和施工過程中以二維圖紙表達(dá)信息的方式，將建筑項目以三維立體模型的形式呈現(xiàn)出來。在BIM模型中，建筑的各個構(gòu)件、空間布局以及相互關(guān)系都能夠清晰、直觀地展示，使項目參與各方，無論是專業(yè)的設(shè)計師、施工人員，還是非專業(yè)的業(yè)主和管理人員，都能夠快速、準(zhǔn)確地理解建筑的設(shè)計意圖和構(gòu)造細(xì)節(jié)。例如，在高支模支撐體系的設(shè)計階段，通過BIM技術(shù)構(gòu)建的三維模型，可以清晰地展示支撐架體的整體結(jié)構(gòu)、立桿和橫桿的布置方式、剪刀撐的設(shè)置位置等，使設(shè)計師能夠直觀地檢查設(shè)計方案的合理性，及時發(fā)現(xiàn)并解決設(shè)計中存在的問題；在施工階段，施工人員可以根據(jù)BIM模型，更加直觀地了解施工流程和操作要點，避免因?qū)D紙理解不清而導(dǎo)致的施工錯誤。動態(tài)化：BIM模型并非是靜態(tài)的，而是具有動態(tài)性。隨著建筑項目的進展，從設(shè)計階段到施工階段再到運營階段，項目的各種信息會不斷發(fā)生變化，BIM模型能夠?qū)崟r反映這些變化，實現(xiàn)信息的動態(tài)更新。在設(shè)計變更時，只需在BIM模型中進行相應(yīng)的修改，模型會自動更新與之相關(guān)的所有信息，如工程量、材料清單、施工進度等，確保項目信息的一致性和準(zhǔn)確性。在高支模支撐體系施工過程中，如果由于實際施工條件的變化，需要對支撐體系的某些參數(shù)進行調(diào)整，如立桿間距、橫桿步距等，通過在BIM模型中進行修改，即可快速生成新的支撐體系模型，并同步更新相關(guān)的力學(xué)分析結(jié)果和施工方案，為施工決策提供及時、準(zhǔn)確的依據(jù)。協(xié)調(diào)性：建筑項目涉及多個專業(yè)和參與方，各專業(yè)之間的協(xié)同配合至關(guān)重要。BIM技術(shù)為建筑項目各參與方提供了一個協(xié)同工作的平臺，通過BIM模型，不同專業(yè)的設(shè)計師、施工人員和管理人員可以在同一平臺上進行信息交流和協(xié)作，有效避免因信息溝通不暢而導(dǎo)致的設(shè)計沖突和施工矛盾。在高支模支撐體系的設(shè)計和施工過程中，結(jié)構(gòu)工程師、建筑設(shè)計師、施工人員等可以通過BIM模型，共同對支撐體系的設(shè)計方案進行討論和優(yōu)化，確保支撐體系既滿足結(jié)構(gòu)安全要求，又符合建筑設(shè)計和施工的實際需求。同時，BIM技術(shù)還可以通過碰撞檢測功能，提前發(fā)現(xiàn)不同專業(yè)之間的碰撞問題，如管道與支撐架體的碰撞、電氣線路與模板的碰撞等，并及時進行調(diào)整，避免在施工過程中出現(xiàn)返工現(xiàn)象，提高施工效率和質(zhì)量。模擬性：BIM技術(shù)的模擬性使其能夠在建筑項目實施前，對各種情況進行虛擬模擬和分析。在設(shè)計階段，可以利用BIM技術(shù)對建筑的采光、通風(fēng)、節(jié)能等性能進行模擬分析，優(yōu)化建筑設(shè)計方案，提高建筑的性能和舒適度。在高支模支撐體系施工前，可以通過BIM技術(shù)對施工過程進行4D模擬（3D模型加上時間維度），模擬不同施工階段支撐體系的受力狀態(tài)、施工進度和資源分配情況，提前發(fā)現(xiàn)施工過程中可能出現(xiàn)的問題，制定合理的施工方案和應(yīng)急預(yù)案。例如，通過模擬混凝土澆筑過程中支撐體系的受力變化情況，評估支撐體系的穩(wěn)定性，及時調(diào)整支撐體系的布置和參數(shù)，確保施工過程的安全。此外，還可以進行5D模擬（4D模型加上造價維度），實現(xiàn)對項目成本的有效控制和管理。優(yōu)化性：整個建筑項目的生命周期就是一個不斷優(yōu)化的過程，BIM技術(shù)為建筑項目的優(yōu)化提供了有力支持。BIM模型中包含了建筑項目的大量信息，通過對這些信息的分析和挖掘，可以為項目的優(yōu)化提供科學(xué)依據(jù)。在高支模支撐體系的設(shè)計和施工過程中，可以利用BIM技術(shù)對支撐體系的結(jié)構(gòu)形式、材料選擇、施工工藝等進行多方案比選和優(yōu)化，以達(dá)到提高支撐體系的安全性、降低成本、縮短工期的目的。例如，通過對不同支撐材料和結(jié)構(gòu)形式的力學(xué)性能分析和成本比較，選擇最適合項目需求的支撐體系方案；通過對施工工藝的模擬和優(yōu)化，提高施工效率，減少施工過程中的浪費和風(fēng)險。同時，在建筑運營階段，也可以根據(jù)BIM模型提供的信息，對建筑的設(shè)備運行、能源消耗等進行優(yōu)化管理，降低運營成本，提高建筑的可持續(xù)性。2.2高支模支撐體系2.2.1高支模的定義與特點高支模是建筑工程中用于支撐混凝土模板的一種重要結(jié)構(gòu)體系，其定義在相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范中有明確規(guī)定。根據(jù)住建部的建質(zhì)[2018]31號文《危險性較大的分部分項工程安全管理規(guī)定》，高支模通常指搭設(shè)高度5m及以上；或搭設(shè)跨度10m及以上；或施工總荷載10kN/m2及以上；或集中線荷載15kN/m及以上；或高度大于支撐水平投影寬度且相對獨立無聯(lián)系構(gòu)件的混凝土模板支撐工程。而當(dāng)搭設(shè)高度達(dá)到8m及以上；或搭設(shè)跨度18m及以上，或施工總荷載15kN/m2及以上；或集中線荷載20kN/m及以上時，則屬于超過一定規(guī)模的危險性較大的分部分項工程，需要進行專家論證。高支模支撐體系具有一系列顯著特點，這些特點決定了其在建筑施工中的重要性和復(fù)雜性。首先，高支模支撐體系具有跨度大的特點，能夠滿足大空間建筑結(jié)構(gòu)的施工需求，如大型商場、體育館、展覽館等建筑的大跨度樓層和屋面結(jié)構(gòu)施工。在這些建筑中，大跨度的結(jié)構(gòu)設(shè)計對高支模支撐體系的承載能力和穩(wěn)定性提出了極高的要求，需要通過合理的設(shè)計和施工來確保支撐體系能夠承受混凝土澆筑過程中的巨大荷載，并保持穩(wěn)定。其次，高支模支撐體系高度高，一般超過5m甚至更高，這使得其在施工過程中面臨著較大的安全風(fēng)險，如高處墜落、支撐體系失穩(wěn)等。在高層建筑的核心筒施工中，高支模支撐體系的高度可能達(dá)到數(shù)十米，施工人員在高處作業(yè)時，需要嚴(yán)格遵守安全操作規(guī)程，加強安全防護措施，同時，高支模支撐體系的高度增加也對其自身的穩(wěn)定性提出了更高的要求，需要通過設(shè)置合理的支撐結(jié)構(gòu)和加強構(gòu)造措施來保證其在施工過程中的安全。此外，高支模支撐體系重量重，由于其需要承受混凝土、模板、施工人員和施工設(shè)備等的重量，因此其自身的重量也較大，這對支撐體系的材料選擇和結(jié)構(gòu)設(shè)計提出了嚴(yán)格要求。在大型橋梁的高墩施工中，高支模支撐體系需要承受大量的混凝土重量，為了確保支撐體系的安全，需要選用高強度的材料，并采用合理的結(jié)構(gòu)形式，如采用鋼管混凝土柱作為支撐結(jié)構(gòu)，以提高支撐體系的承載能力。高支模支撐體系在建筑施工中具有至關(guān)重要的地位，它是確?；炷两Y(jié)構(gòu)施工質(zhì)量和安全的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。在建筑施工過程中，高支模支撐體系為混凝土模板提供了可靠的支撐，保證了混凝土在澆筑過程中的形狀和尺寸準(zhǔn)確，同時也確保了施工人員的安全。如果高支模支撐體系設(shè)計不合理或施工質(zhì)量不符合要求，可能會導(dǎo)致支撐體系失穩(wěn)、模板坍塌等安全事故，造成人員傷亡和財產(chǎn)損失。在一些建筑工程中，由于高支模支撐體系的設(shè)計缺陷或施工不規(guī)范，發(fā)生了嚴(yán)重的坍塌事故，給社會帶來了極大的負(fù)面影響。因此，加強高支模支撐體系的設(shè)計、施工和安全監(jiān)控，對于保障建筑施工的順利進行和人員的生命安全具有重要意義。2.2.2高支模支撐體系常見安全問題在高支模支撐體系的施工過程中，存在著諸多常見的安全問題，這些問題嚴(yán)重威脅著施工人員的生命安全和工程的順利進行，需要引起足夠的重視。支撐體系設(shè)計不合理是高支模支撐體系常見的安全問題之一。在設(shè)計過程中，如果未能充分考慮施工條件、荷載情況和材料性能等因素，可能導(dǎo)致支撐體系穩(wěn)定性不足、承載力不夠，從而引發(fā)坍塌等安全事故。在某些工程中，設(shè)計人員對高支模支撐體系的受力分析不夠準(zhǔn)確，未考慮到施工過程中可能出現(xiàn)的不均勻荷載和動荷載，導(dǎo)致支撐體系在實際施工中無法承受這些荷載，最終發(fā)生坍塌。此外，設(shè)計方案中支撐體系的結(jié)構(gòu)形式選擇不當(dāng)，如立桿間距過大、水平桿設(shè)置不足、剪刀撐未設(shè)置或設(shè)置不合理等，也會降低支撐體系的整體穩(wěn)定性，增加安全事故的風(fēng)險。施工不規(guī)范也是高支模支撐體系施工中常見的安全隱患。在施工過程中，如果支撐體系的搭設(shè)未能按照規(guī)范要求進行，如立桿垂直度偏差過大、水平桿步距不一致、扣件擰緊力矩不足等，會導(dǎo)致支撐體系不能有效承受施工荷載，從而引發(fā)安全事故。部分施工人員為了趕進度，在搭設(shè)高支模支撐體系時，未嚴(yán)格按照設(shè)計方案和施工規(guī)范進行操作，隨意減少桿件數(shù)量或改變桿件連接方式，使得支撐體系的實際受力情況與設(shè)計不符，嚴(yán)重影響了支撐體系的安全性。同時，在拆除高支模支撐體系時，如果未按照規(guī)定的順序和方法進行拆除，過早拆除關(guān)鍵桿件或大面積拆除支撐體系，也容易導(dǎo)致支撐體系失穩(wěn)，引發(fā)坍塌事故。材料不合格是高支模支撐體系潛在的安全隱患之一。如果支撐體系的材料質(zhì)量不符合要求，如鋼管壁厚不足、扣件質(zhì)量差、木材腐朽等，會導(dǎo)致支撐體系的承載力下降，從而增加坍塌等安全事故的風(fēng)險。在一些建筑工程中，為了降低成本，施工單位采購了質(zhì)量不合格的鋼管和扣件，這些材料在使用過程中容易出現(xiàn)變形、斷裂等問題，無法滿足高支模支撐體系的承載要求，給施工安全帶來了極大的威脅。此外，材料在運輸、存儲和使用過程中，如果受到損壞或腐蝕，也會影響其性能，降低支撐體系的安全性。施工環(huán)境惡劣也是高支模支撐體系施工中不可忽視的安全隱患。在施工過程中，如果遇到極端天氣，如大風(fēng)、暴雨、暴雪等，可能會對支撐體系的穩(wěn)定性產(chǎn)生不利影響，從而引發(fā)安全事故。強風(fēng)可能會使高支模支撐體系產(chǎn)生較大的水平力，導(dǎo)致立桿傾斜、桿件連接松動；暴雨可能會使地基軟化，降低支撐體系的基礎(chǔ)承載力；暴雪可能會增加支撐體系的荷載，超過其設(shè)計承載能力。同時，施工環(huán)境中的高溫、高濕等條件也可能會影響材料的性能，加速材料的老化和腐蝕，降低支撐體系的安全性。此外，施工現(xiàn)場的地質(zhì)條件復(fù)雜，如地基承載力不足、地下水位高等，也會給高支模支撐體系的施工帶來困難和安全風(fēng)險，需要采取相應(yīng)的加固和防護措施。綜上所述，高支模支撐體系常見的安全問題包括支撐體系設(shè)計不合理、施工不規(guī)范、材料不合格和施工環(huán)境惡劣等，這些問題相互影響，共同增加了高支模支撐體系施工的安全風(fēng)險。為了確保高支模支撐體系的施工安全，需要從設(shè)計、施工、材料和環(huán)境等多個方面入手，加強管理和控制，采取有效的預(yù)防措施，及時消除安全隱患。2.2.3高支模支撐體系安全監(jiān)控的現(xiàn)狀當(dāng)前，高支模支撐體系安全監(jiān)控在建筑施工中具有重要意義，但目前的監(jiān)控方式仍存在諸多局限性。目前，高支模支撐體系的安全監(jiān)控主要依賴人工巡查。施工人員或安全管理人員定期對高支模支撐體系進行現(xiàn)場檢查，通過肉眼觀察和簡單的測量工具，如卷尺、水平儀等，檢查支撐體系的桿件連接是否牢固、立桿垂直度是否符合要求、水平桿和剪刀撐的設(shè)置是否合理等。然而，這種人工巡查方式存在明顯的不足之處。一方面，人工巡查難以做到全面、實時地監(jiān)測支撐體系的狀態(tài)。高支模支撐體系通常規(guī)模較大，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，人工巡查很難覆蓋到每一個角落和每一個構(gòu)件，容易遺漏一些潛在的安全隱患。在大型建筑工程中，高支模支撐體系的面積可能達(dá)到數(shù)千平方米，桿件數(shù)量眾多，人工巡查時可能會因為疏忽而未發(fā)現(xiàn)某些部位的桿件松動或變形等問題。另一方面，人工巡查的頻率有限，無法及時發(fā)現(xiàn)支撐體系在施工過程中出現(xiàn)的突發(fā)變化。高支模支撐體系在混凝土澆筑等施工過程中，荷載會不斷變化，可能會導(dǎo)致支撐體系的受力狀態(tài)發(fā)生改變，如果不能實時監(jiān)測，一旦出現(xiàn)問題，很難及時采取有效的措施進行處理。除了依賴人工巡查，當(dāng)前高支模支撐體系安全監(jiān)控還存在監(jiān)測手段單一的問題。目前，除了人工檢查外，常用的監(jiān)測手段主要包括水準(zhǔn)儀、經(jīng)緯儀等傳統(tǒng)測量儀器對支撐體系的位移、垂直度等進行測量，以及通過簡單的應(yīng)力計、應(yīng)變片等對部分關(guān)鍵構(gòu)件的受力情況進行監(jiān)測。這些監(jiān)測手段雖然在一定程度上能夠獲取支撐體系的一些狀態(tài)信息，但存在很大的局限性。傳統(tǒng)測量儀器的測量精度有限，且測量過程較為繁瑣，需要人工操作，難以滿足高支模支撐體系高精度、實時監(jiān)測的要求。水準(zhǔn)儀測量支撐體系的沉降時，需要人工讀取數(shù)據(jù)，測量速度慢，且容易受到人為因素的影響，導(dǎo)致測量結(jié)果不準(zhǔn)確。而簡單的應(yīng)力計、應(yīng)變片等監(jiān)測設(shè)備只能監(jiān)測少數(shù)關(guān)鍵構(gòu)件的受力情況，無法全面反映支撐體系的整體受力狀態(tài)，且這些設(shè)備的安裝和維護較為復(fù)雜，成本較高。此外，當(dāng)前高支模支撐體系安全監(jiān)控還面臨著效率低和準(zhǔn)確性差的問題。由于依賴人工巡查和傳統(tǒng)監(jiān)測手段，安全監(jiān)控的工作效率較低，耗費大量的人力、物力和時間。在一個大型建筑項目中，每天安排多名安全管理人員對高支模支撐體系進行巡查，不僅需要投入大量的人力資源，而且巡查一次需要花費較長的時間，影響施工進度。同時，人工判斷和傳統(tǒng)監(jiān)測手段的準(zhǔn)確性也難以保證，容易受到人為因素、環(huán)境因素等的影響，導(dǎo)致對支撐體系安全狀態(tài)的判斷出現(xiàn)偏差。在惡劣的天氣條件下，如大風(fēng)、暴雨等，傳統(tǒng)測量儀器的測量精度會受到很大影響，人工巡查也難以進行，此時很難準(zhǔn)確判斷支撐體系的安全狀況。綜上所述，當(dāng)前高支模支撐體系安全監(jiān)控主要依賴人工，存在監(jiān)測手段單一、效率低、準(zhǔn)確性差等問題，無法滿足現(xiàn)代建筑施工對高支模支撐體系安全監(jiān)控的要求。因此，迫切需要引入新的技術(shù)和方法，如BIM技術(shù)，來提高高支模支撐體系安全監(jiān)控的水平，確保施工過程的安全。三、BIM技術(shù)在高支模支撐體系安全監(jiān)控中的應(yīng)用優(yōu)勢3.1可視化與風(fēng)險識別BIM技術(shù)的核心優(yōu)勢之一便是其卓越的可視化能力，這一特性在高支模支撐體系安全監(jiān)控中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。通過建立精確的三維模型，BIM技術(shù)能夠?qū)⒏咧Ｖ误w系以直觀、立體的方式呈現(xiàn)出來，使原本抽象的設(shè)計和施工信息變得清晰可見。在傳統(tǒng)的高支模設(shè)計和施工過程中，主要依賴二維圖紙來表達(dá)設(shè)計意圖和施工要求。二維圖紙雖然能夠提供一些基本的信息，但對于復(fù)雜的高支模支撐體系而言，存在諸多局限性。施工人員需要憑借豐富的經(jīng)驗和空間想象力，將二維圖紙中的信息在腦海中構(gòu)建成三維實體，這不僅增加了理解的難度，還容易出現(xiàn)理解偏差。在閱讀二維圖紙時，施工人員可能會對某些構(gòu)件的位置、尺寸和連接方式產(chǎn)生誤解，從而導(dǎo)致施工錯誤。而BIM技術(shù)的三維模型則完全改變了這一狀況，它能夠清晰地展示高支模支撐體系的每一個細(xì)節(jié)，包括立桿、橫桿、剪刀撐等構(gòu)件的具體位置、尺寸、形狀以及它們之間的連接關(guān)系。施工人員可以通過旋轉(zhuǎn)、縮放、剖切等操作，從不同的角度觀察模型，全面了解高支模支撐體系的結(jié)構(gòu)和構(gòu)造，大大提高了對設(shè)計方案的理解和把握程度。這種可視化的優(yōu)勢在風(fēng)險識別方面表現(xiàn)得尤為突出。在高支模支撐體系的施工過程中，存在著諸多潛在的安全隱患，如構(gòu)件之間的碰撞風(fēng)險、作業(yè)空間狹窄可能導(dǎo)致的施工不便和安全事故等。借助BIM技術(shù)的可視化功能，可以在施工前對這些潛在的安全隱患進行全面、系統(tǒng)的排查。通過對三維模型進行碰撞檢測，可以快速發(fā)現(xiàn)不同構(gòu)件之間是否存在碰撞沖突，如鋼管與結(jié)構(gòu)柱、梁的碰撞，以及不同區(qū)域的支撐體系之間的碰撞等。一旦發(fā)現(xiàn)碰撞問題，就可以及時調(diào)整設(shè)計方案或施工順序，避免在實際施工中出現(xiàn)碰撞事故，確保施工的順利進行。BIM技術(shù)還可以對作業(yè)空間進行模擬分析，提前評估施工人員在高支模支撐體系內(nèi)的作業(yè)空間是否充足，是否存在狹窄、擁擠的區(qū)域。如果發(fā)現(xiàn)作業(yè)空間存在問題，可以通過優(yōu)化支撐體系的布局或采取其他措施，如設(shè)置安全通道、增加操作平臺等，來改善作業(yè)環(huán)境，降低安全風(fēng)險。在某大型商業(yè)綜合體的高支模支撐體系施工項目中，通過應(yīng)用BIM技術(shù)建立三維模型，清晰地展示了高支模支撐體系與周邊結(jié)構(gòu)、設(shè)備管線之間的空間關(guān)系。在碰撞檢測過程中，發(fā)現(xiàn)了多處支撐體系與通風(fēng)管道、消防水管等設(shè)備管線的碰撞點。通過及時調(diào)整支撐體系的布置和設(shè)備管線的走向，避免了施工過程中的碰撞問題，確保了施工的安全和進度。同時，通過對作業(yè)空間的模擬分析，發(fā)現(xiàn)部分區(qū)域由于支撐體系的布置較為密集，施工人員的作業(yè)空間狹窄，存在安全隱患。針對這一問題，對支撐體系進行了優(yōu)化設(shè)計，合理調(diào)整了立桿和橫桿的間距，為施工人員創(chuàng)造了充足的作業(yè)空間，有效降低了安全風(fēng)險。綜上所述，BIM技術(shù)的可視化特性為高支模支撐體系安全監(jiān)控提供了強大的支持，通過直觀展示結(jié)構(gòu)和施工細(xì)節(jié)，能夠幫助相關(guān)人員快速、準(zhǔn)確地識別潛在的安全隱患，為采取有效的預(yù)防措施提供了有力依據(jù)，從而大大提高了高支模支撐體系施工的安全性和可靠性。3.2沖突檢測與預(yù)防在高支模支撐體系的施工過程中，不同專業(yè)之間的協(xié)同配合至關(guān)重要。然而，由于建筑項目的復(fù)雜性，各專業(yè)在設(shè)計和施工過程中難免會出現(xiàn)沖突和矛盾，這些沖突如果不能及時發(fā)現(xiàn)和解決，可能會導(dǎo)致施工延誤、質(zhì)量問題甚至安全事故。BIM技術(shù)的沖突檢測功能為解決這一問題提供了有效的手段。BIM技術(shù)通過對高支模支撐體系的三維模型進行分析，能夠快速、準(zhǔn)確地檢測出不同專業(yè)之間的沖突。在建筑結(jié)構(gòu)與機電安裝專業(yè)之間，可能會出現(xiàn)管道與結(jié)構(gòu)構(gòu)件的碰撞問題。在傳統(tǒng)的二維圖紙設(shè)計中，由于各專業(yè)圖紙是分開繪制的，很難直觀地發(fā)現(xiàn)這些碰撞點。而利用BIM技術(shù)，將建筑結(jié)構(gòu)模型和機電設(shè)備模型整合到同一個三維模型中，通過碰撞檢測功能，系統(tǒng)可以自動識別出管道與梁、柱等結(jié)構(gòu)構(gòu)件之間的碰撞位置和數(shù)量。在某大型商業(yè)建筑的高支模施工中，通過BIM技術(shù)的碰撞檢測，發(fā)現(xiàn)了多處通風(fēng)管道與高支模立桿的碰撞點。這些碰撞點如果在施工過程中才被發(fā)現(xiàn)，不僅需要對管道或支撐體系進行返工調(diào)整，還可能會影響施工進度和質(zhì)量，甚至引發(fā)安全隱患。通過BIM技術(shù)提前發(fā)現(xiàn)并解決這些碰撞問題，避免了施工過程中的不必要損失。設(shè)備安裝空間不足也是高支模施工中常見的問題之一。隨著建筑功能的日益復(fù)雜，各種設(shè)備的種類和數(shù)量不斷增加，對設(shè)備安裝空間的要求也越來越高。在高支模支撐體系的設(shè)計和施工過程中，如果沒有充分考慮設(shè)備安裝的空間需求，可能會導(dǎo)致設(shè)備無法正常安裝或安裝后無法正常維護。利用BIM技術(shù)，可以對設(shè)備的安裝空間進行模擬分析，提前發(fā)現(xiàn)空間不足的問題，并通過優(yōu)化支撐體系的布局或調(diào)整設(shè)備的位置來解決。在某醫(yī)院建筑的高支模施工中，需要安裝大量的醫(yī)療設(shè)備。通過BIM技術(shù)對設(shè)備安裝空間進行模擬，發(fā)現(xiàn)部分區(qū)域由于高支模支撐體系的布置，導(dǎo)致醫(yī)療設(shè)備無法順利安裝。通過對支撐體系進行優(yōu)化設(shè)計，合理調(diào)整了立桿和橫桿的位置，為設(shè)備安裝留出了足夠的空間，確保了設(shè)備安裝工作的順利進行。除了上述常見的沖突問題，BIM技術(shù)還能夠檢測出其他潛在的沖突，如建筑裝飾與高支模支撐體系的沖突、施工工藝與安全規(guī)范的沖突等。在建筑裝飾施工中，可能會出現(xiàn)裝飾材料與高支模支撐體系的連接問題，或者裝飾施工對支撐體系穩(wěn)定性的影響。通過BIM技術(shù)的沖突檢測，可以提前發(fā)現(xiàn)這些問題，并制定相應(yīng)的解決方案，避免在施工過程中出現(xiàn)安全隱患。在施工工藝方面，BIM技術(shù)可以對施工流程進行模擬，檢查施工工藝是否符合安全規(guī)范的要求，如施工順序是否合理、施工操作是否存在安全風(fēng)險等。如果發(fā)現(xiàn)問題，可以及時調(diào)整施工工藝，確保施工過程的安全。一旦通過BIM技術(shù)檢測到?jīng)_突，就需要及時采取措施進行預(yù)防和解決。對于一些簡單的沖突，可以直接在BIM模型中進行調(diào)整，如調(diào)整管道的走向、改變設(shè)備的位置等。調(diào)整后，再次進行碰撞檢測，確保沖突得到徹底解決。對于一些復(fù)雜的沖突，可能需要組織各專業(yè)人員進行協(xié)商，共同制定解決方案。在某大型體育場館的高支模施工中，發(fā)現(xiàn)了結(jié)構(gòu)設(shè)計與幕墻施工之間的沖突。通過組織結(jié)構(gòu)工程師、幕墻設(shè)計師和施工人員進行討論，最終確定了通過優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計和調(diào)整幕墻安裝工藝來解決沖突的方案。在解決沖突的過程中，BIM技術(shù)可以作為溝通和協(xié)調(diào)的平臺，各專業(yè)人員可以通過BIM模型直觀地了解沖突的情況和解決方案，提高溝通效率和決策的準(zhǔn)確性。綜上所述，BIM技術(shù)的沖突檢測與預(yù)防功能在高支模支撐體系安全監(jiān)控中具有重要作用。通過提前發(fā)現(xiàn)和解決不同專業(yè)之間的沖突，能夠有效避免施工過程中的安全事故，提高施工質(zhì)量和效率，降低工程成本。在未來的建筑施工中，應(yīng)進一步推廣和應(yīng)用BIM技術(shù)，充分發(fā)揮其在沖突檢測與預(yù)防方面的優(yōu)勢，為建筑工程的安全、順利進行提供有力保障。3.3數(shù)據(jù)管理與實時監(jiān)測在高支模支撐體系安全監(jiān)控中，數(shù)據(jù)管理與實時監(jiān)測是至關(guān)重要的環(huán)節(jié)，而BIM技術(shù)的應(yīng)用為實現(xiàn)高效的數(shù)據(jù)管理和精準(zhǔn)的實時監(jiān)測提供了有力支持。BIM技術(shù)能夠?qū)⒏咧ｍ椖恐械母黝悢?shù)據(jù)進行整合，構(gòu)建起一個全面、系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫。這些數(shù)據(jù)涵蓋了高支模支撐體系的設(shè)計信息，如立桿間距、橫桿步距、剪刀撐設(shè)置等；施工過程信息，包括施工進度、材料使用情況、人員作業(yè)記錄等；以及現(xiàn)場環(huán)境信息，如溫度、濕度、風(fēng)力等。通過將這些多源數(shù)據(jù)集成在BIM模型中，實現(xiàn)了數(shù)據(jù)的集中管理和共享，避免了數(shù)據(jù)的分散和丟失，為后續(xù)的分析和決策提供了堅實的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。在某大型建筑項目的高支模施工中，利用BIM技術(shù)建立了涵蓋設(shè)計圖紙、施工方案、材料清單等信息的數(shù)據(jù)庫。在施工過程中，施工人員可以隨時通過BIM平臺查詢和更新相關(guān)數(shù)據(jù)，確保了各方對項目信息的實時掌握，有效提高了溝通和協(xié)作效率。為了實現(xiàn)對高支模支撐體系的實時監(jiān)測，需要在關(guān)鍵部位和薄弱環(huán)節(jié)安裝各類傳感器。位移傳感器用于監(jiān)測支撐體系的水平和垂直位移，能夠及時發(fā)現(xiàn)支撐體系是否出現(xiàn)偏移或沉降現(xiàn)象；應(yīng)力傳感器則用于測量桿件的受力情況，了解支撐體系在不同施工階段的承載能力和應(yīng)力分布狀態(tài)；傾角傳感器可以監(jiān)測立桿的傾斜角度，判斷支撐體系的穩(wěn)定性是否受到影響。這些傳感器就如同高支模支撐體系的“神經(jīng)末梢”，能夠?qū)崟r感知支撐體系的狀態(tài)變化，并將采集到的數(shù)據(jù)通過無線傳輸技術(shù)實時傳輸?shù)紹IM安全監(jiān)測系統(tǒng)中。在某橋梁高支模施工中，在關(guān)鍵的立桿和橫桿上安裝了位移傳感器和應(yīng)力傳感器。在混凝土澆筑過程中，傳感器實時采集數(shù)據(jù)并傳輸?shù)紹IM系統(tǒng)，通過系統(tǒng)的分析和處理，及時發(fā)現(xiàn)了一處立桿應(yīng)力異常增大的情況，施工人員迅速采取了加固措施，避免了安全事故的發(fā)生。BIM安全監(jiān)測系統(tǒng)在接收到傳感器傳輸?shù)臄?shù)據(jù)后，會對這些數(shù)據(jù)進行實時分析和處理。系統(tǒng)會根據(jù)預(yù)設(shè)的閾值和算法，對支撐體系的狀態(tài)進行評估，判斷是否存在安全隱患。當(dāng)監(jiān)測數(shù)據(jù)超過預(yù)警值時，系統(tǒng)會立即發(fā)出預(yù)警信號，提醒相關(guān)人員采取相應(yīng)的措施。預(yù)警方式可以包括聲光報警、短信通知、平臺彈窗提示等，確保相關(guān)人員能夠及時獲取預(yù)警信息。系統(tǒng)還可以對歷史數(shù)據(jù)進行存儲和分析，通過數(shù)據(jù)挖掘和機器學(xué)習(xí)技術(shù)，總結(jié)支撐體系的變化規(guī)律，為后續(xù)的安全監(jiān)控和決策提供參考依據(jù)。在某體育館高支模施工中，BIM安全監(jiān)測系統(tǒng)在監(jiān)測到一處支撐體系的位移接近預(yù)警值時，立即發(fā)出了聲光報警和短信通知。項目管理人員接到預(yù)警后，迅速組織技術(shù)人員對支撐體系進行了檢查和加固，有效避免了安全事故的發(fā)生。同時，通過對歷史數(shù)據(jù)的分析，發(fā)現(xiàn)該區(qū)域在特定施工階段容易出現(xiàn)位移增大的情況，于是在后續(xù)施工中提前采取了加強措施，確保了施工安全。通過BIM技術(shù)實現(xiàn)的數(shù)據(jù)管理與實時監(jiān)測，為高支模支撐體系的安全監(jiān)控提供了全面、準(zhǔn)確、及時的信息支持。能夠及時發(fā)現(xiàn)支撐體系的異常情況，提前預(yù)警潛在的安全隱患，為施工人員采取有效的防范措施爭取寶貴時間，從而大大提高了高支模支撐體系施工的安全性和可靠性，保障了建筑工程的順利進行。3.4協(xié)作性與溝通效率提升建筑項目是一個復(fù)雜的系統(tǒng)工程，高支模支撐體系的施工涉及多個參與方，包括業(yè)主、設(shè)計單位、施工單位、監(jiān)理單位等，各參與方之間的協(xié)作與溝通至關(guān)重要。傳統(tǒng)的項目溝通方式主要依賴于紙質(zhì)文件、會議和電話等，信息傳遞效率低下，且容易出現(xiàn)信息失真和遺漏的情況。在高支模施工方案的討論中，施工單位通過紙質(zhì)文件向設(shè)計單位反饋方案中存在的問題，由于紙質(zhì)文件的表達(dá)有限，設(shè)計單位可能無法完全理解施工單位的意圖，導(dǎo)致溝通不暢，問題難以得到及時解決。BIM技術(shù)為各參與方提供了一個協(xié)同工作的平臺，實現(xiàn)了信息的實時共享和溝通。在這個平臺上，各參與方可以共同訪問和操作BIM模型，實時獲取高支模支撐體系的設(shè)計、施工和監(jiān)測等信息。施工單位可以在BIM模型中查看設(shè)計單位提供的最新設(shè)計方案，了解支撐體系的具體要求和細(xì)節(jié)；設(shè)計單位可以通過BIM模型實時了解施工單位的施工進度和現(xiàn)場情況，及時對設(shè)計方案進行調(diào)整和優(yōu)化；監(jiān)理單位可以通過BIM模型對施工過程進行實時監(jiān)督，確保施工符合設(shè)計要求和規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)。在某大型體育館的高支模施工項目中，業(yè)主、設(shè)計單位、施工單位和監(jiān)理單位通過BIM協(xié)同平臺進行溝通和協(xié)作。在施工過程中，施工單位發(fā)現(xiàn)原設(shè)計的高支模支撐體系在局部區(qū)域存在穩(wěn)定性問題，可能影響施工安全。施工單位立即在BIM協(xié)同平臺上發(fā)布了這一問題，并附上了相關(guān)的現(xiàn)場照片和數(shù)據(jù)。設(shè)計單位收到信息后，迅速組織專家對問題進行分析，并在BIM模型中提出了優(yōu)化方案。通過BIM協(xié)同平臺，各方對優(yōu)化方案進行了討論和評審，最終確定了實施方案。在整個過程中，各方通過BIM協(xié)同平臺實現(xiàn)了信息的實時共享和溝通，問題得到了及時解決，確保了施工的順利進行。BIM技術(shù)還可以通過可視化的方式展示高支模支撐體系的施工進度和狀態(tài)，使各參與方能夠更加直觀地了解項目進展情況。通過4D模擬（3D模型加上時間維度），可以清晰地展示高支模支撐體系在不同施工階段的狀態(tài)和進度，幫助各參與方提前做好準(zhǔn)備和協(xié)調(diào)工作。在高支模支撐體系的搭建過程中，通過4D模擬可以展示立桿、橫桿、剪刀撐等構(gòu)件的搭設(shè)順序和時間節(jié)點，施工單位可以根據(jù)模擬結(jié)果合理安排施工人員和施工設(shè)備，提高施工效率；監(jiān)理單位可以根據(jù)模擬結(jié)果對施工進度進行監(jiān)督和檢查，確保施工按照計劃進行。此外，BIM技術(shù)還支持在模型上進行批注和標(biāo)記，方便各參與方對問題進行討論和解決。在BIM模型中，施工單位可以對發(fā)現(xiàn)的問題進行批注，如某個部位的桿件連接不牢固、某個區(qū)域的支撐體系存在安全隱患等，并附上相關(guān)的照片和說明。設(shè)計單位和監(jiān)理單位可以在模型上查看這些批注，并提出自己的意見和建議。通過這種方式，各方可以在同一平臺上對問題進行討論和解決，提高溝通效率和問題解決的準(zhǔn)確性。BIM技術(shù)的應(yīng)用顯著提升了高支模支撐體系施工中各參與方的協(xié)作性與溝通效率，實現(xiàn)了信息的實時共享和可視化展示，為及時解決安全問題、確保施工順利進行提供了有力保障。在未來的建筑項目中，應(yīng)進一步推廣和深化BIM技術(shù)的應(yīng)用，不斷完善協(xié)同工作平臺，提高各參與方的協(xié)作水平，推動建筑行業(yè)的數(shù)字化發(fā)展。3.5模擬分析與應(yīng)急預(yù)案優(yōu)化BIM技術(shù)的強大功能不僅體現(xiàn)在施工過程的實時監(jiān)測和安全隱患的提前識別上，還在于其能夠?qū)Ω咧Ｊ┕み^程進行全面的模擬分析，為應(yīng)急預(yù)案的制定和優(yōu)化提供科學(xué)依據(jù)，從而有效提升項目的應(yīng)急處置能力。利用BIM技術(shù)對高支模施工過程進行模擬分析，能夠提前發(fā)現(xiàn)潛在的安全問題。通過建立高支模施工的4D模型（3D模型加上時間維度），可以直觀地展示施工過程中各個階段的施工順序、資源分配和進度安排。在模擬過程中，系統(tǒng)會根據(jù)預(yù)設(shè)的參數(shù)和算法，對高支模支撐體系在不同施工階段的受力情況進行分析，預(yù)測可能出現(xiàn)的結(jié)構(gòu)失穩(wěn)、桿件變形等安全隱患。通過模擬混凝土澆筑過程，可以實時觀察支撐體系的受力變化，判斷立桿、橫桿等關(guān)鍵構(gòu)件的應(yīng)力是否超過允許范圍，以及支撐體系的整體穩(wěn)定性是否受到影響。如果發(fā)現(xiàn)某個施工階段或某個部位存在安全風(fēng)險，就可以及時調(diào)整施工方案，如優(yōu)化支撐體系的布置、增加桿件數(shù)量或加強連接節(jié)點等，從而避免在實際施工中出現(xiàn)安全事故。在某大型體育館的高支模施工項目中，通過BIM技術(shù)模擬分析發(fā)現(xiàn)，在混凝土澆筑到一定高度時，部分立桿的應(yīng)力接近其承載極限，存在較大的安全風(fēng)險。針對這一問題，施工團隊及時調(diào)整了澆筑順序和速度，并增加了部分立桿的數(shù)量，從而有效降低了立桿的應(yīng)力，確保了支撐體系的安全穩(wěn)定。通過BIM技術(shù)的模擬分析，還可以對不同的施工方案進行對比評估，選擇最優(yōu)的施工方案，提高施工效率和質(zhì)量。結(jié)合VR（虛擬現(xiàn)實）技術(shù)進行應(yīng)急演練，是基于BIM技術(shù)提升高支模支撐體系應(yīng)急處置能力的又一重要舉措。通過將BIM模型與VR技術(shù)相結(jié)合，可以創(chuàng)建一個高度逼真的虛擬施工環(huán)境，讓施工人員身臨其境地體驗高支模施工過程中可能發(fā)生的安全事故場景，如支撐體系坍塌、高處墜落等。在虛擬環(huán)境中，施工人員可以按照應(yīng)急預(yù)案的要求，進行應(yīng)急響應(yīng)和救援行動的模擬演練，如疏散人員、搶救傷員、設(shè)置警戒區(qū)域、進行搶險救援等。通過這種沉浸式的演練方式，施工人員能夠更加深入地理解應(yīng)急預(yù)案的內(nèi)容和流程，提高應(yīng)急反應(yīng)速度和協(xié)同配合能力，增強應(yīng)對突發(fā)事件的信心和能力。在某商業(yè)綜合體的高支模施工項目中，利用BIM+VR技術(shù)進行了多次應(yīng)急演練。在演練過程中，設(shè)置了不同類型的安全事故場景，如支撐體系局部坍塌、施工人員高處墜落等。施工人員在虛擬環(huán)境中迅速響應(yīng)，按照應(yīng)急預(yù)案的步驟進行操作，成功完成了人員疏散、傷員救治和事故搶險等任務(wù)。通過演練，不僅檢驗了應(yīng)急預(yù)案的可行性和有效性，還發(fā)現(xiàn)了一些存在的問題和不足之處，如部分施工人員對應(yīng)急預(yù)案的內(nèi)容不夠熟悉、應(yīng)急救援設(shè)備的使用不夠熟練等。針對這些問題，項目團隊及時進行了針對性的培訓(xùn)和改進，進一步完善了應(yīng)急預(yù)案?；谀M分析和應(yīng)急演練的結(jié)果，對高支模支撐體系的應(yīng)急預(yù)案進行優(yōu)化是至關(guān)重要的環(huán)節(jié)。通過模擬分析和應(yīng)急演練，可以發(fā)現(xiàn)應(yīng)急預(yù)案中存在的問題和漏洞，如應(yīng)急響應(yīng)流程不夠順暢、救援措施不夠有效、資源配置不夠合理等。針對這些問題，需要組織相關(guān)專家和人員進行深入分析和討論，對應(yīng)急預(yù)案進行優(yōu)化和完善。優(yōu)化應(yīng)急預(yù)案的內(nèi)容包括明確應(yīng)急組織機構(gòu)和職責(zé)分工，確保在事故發(fā)生時能夠迅速、有效地開展應(yīng)急救援工作；細(xì)化應(yīng)急響應(yīng)流程，明確各個環(huán)節(jié)的具體操作步驟和時間要求，提高應(yīng)急響應(yīng)的效率；完善救援措施，根據(jù)模擬分析和演練結(jié)果，選擇更加科學(xué)、有效的救援方法和技術(shù)，確保能夠及時控制事故發(fā)展，減少人員傷亡和財產(chǎn)損失；合理配置應(yīng)急資源，根據(jù)事故的類型和規(guī)模，合理安排救援人員、設(shè)備和物資，確保在應(yīng)急救援過程中有足夠的資源支持。在某高層建筑的高支模施工項目中，通過模擬分析和應(yīng)急演練，發(fā)現(xiàn)原應(yīng)急預(yù)案中存在應(yīng)急響應(yīng)流程繁瑣、救援設(shè)備配備不足等問題。針對這些問題，項目團隊對應(yīng)急預(yù)案進行了優(yōu)化，簡化了應(yīng)急響應(yīng)流程，明確了各部門和人員的職責(zé)分工，同時增加了部分救援設(shè)備的配備，如大型起重機、消防器材等。經(jīng)過優(yōu)化后的應(yīng)急預(yù)案，在后續(xù)的施工過程中發(fā)揮了重要作用，有效提高了項目的應(yīng)急處置能力。綜上所述，BIM技術(shù)的模擬分析與應(yīng)急預(yù)案優(yōu)化功能，為高支模支撐體系的安全施工提供了有力保障。通過模擬分析提前發(fā)現(xiàn)安全隱患，結(jié)合VR技術(shù)進行應(yīng)急演練，以及基于演練結(jié)果優(yōu)化應(yīng)急預(yù)案，可以不斷提高項目的應(yīng)急處置能力，確保在發(fā)生安全事故時能夠迅速、有效地進行應(yīng)對，最大限度地減少人員傷亡和財產(chǎn)損失，保障建筑施工的安全和順利進行。四、基于BIM技術(shù)的高支模支撐體系安全監(jiān)控案例分析4.1案例一：重慶中迪廣場高支模項目4.1.1項目概況重慶中迪廣場是一個備受矚目的大型建筑項目，其規(guī)模宏大，功能豐富多樣。該項目總占地面積達(dá)4.5萬平方米，總建筑面積更是高達(dá)80萬平方米，建成后將成為當(dāng)?shù)氐纳虡I(yè)新地標(biāo)，集大型購物中心、服務(wù)公寓、5A寫字樓和酒店于一體，涵蓋5-8號樓及通道工程。本次重點監(jiān)測區(qū)域為6號樓宴會廳，該區(qū)域的高支模支撐體系具有一定的復(fù)雜性和代表性。支撐面積為33m×27m，高度達(dá)到10.5m，屬于典型的高支模工程。支撐區(qū)域梁截面尺寸為500mm×1800mm，跨度達(dá)26.1m，如此大的梁截面和跨度對支撐體系的承載能力和穩(wěn)定性提出了極高的要求。板厚為120mm，支撐體系材料主要采用φ48mm×3mm扣件式鋼管架。這些參數(shù)決定了該高支模支撐體系在施工過程中需要嚴(yán)格控制，以確保施工安全和工程質(zhì)量。詳細(xì)的支撐設(shè)計參數(shù)如下表1所示：參數(shù)名稱參數(shù)值立桿間距（mm）900×900橫桿步距（mm）1500剪刀撐設(shè)置豎向剪刀撐連續(xù)設(shè)置，水平剪刀撐每隔4步設(shè)置一道立桿伸出頂層水平桿中心線至支撐點的長度（mm）500表1：支撐設(shè)計參數(shù)4.1.2BIM技術(shù)應(yīng)用過程在重慶中迪廣場高支模項目中，BIM技術(shù)的應(yīng)用貫穿了整個施工過程，為項目的順利進行提供了有力保障。創(chuàng)建BIM模型：在施工前，項目團隊利用專業(yè)的BIM建模軟件，根據(jù)設(shè)計圖紙和相關(guān)數(shù)據(jù)，創(chuàng)建了結(jié)構(gòu)工程、設(shè)計架體和監(jiān)測設(shè)備的BIM模型。在創(chuàng)建結(jié)構(gòu)工程BIM模型時，精確地構(gòu)建了6號樓宴會廳的建筑結(jié)構(gòu)，包括梁、板、柱等構(gòu)件的三維模型，并詳細(xì)錄入了各構(gòu)件的尺寸、材質(zhì)等信息。在創(chuàng)建設(shè)計架體BIM模型時，嚴(yán)格按照支撐設(shè)計參數(shù)，搭建了扣件式鋼管架的三維模型，清晰展示了立桿、橫桿、剪刀撐等構(gòu)件的布置和連接方式。創(chuàng)建監(jiān)測設(shè)備BIM模型時，將各類傳感器的位置和型號等信息準(zhǔn)確地反映在模型中，為后續(xù)的監(jiān)測工作奠定了基礎(chǔ)。然后，將這些BIM模型導(dǎo)入BIM安全監(jiān)測系統(tǒng)，使系統(tǒng)中的BIM模型與現(xiàn)場支撐體系、監(jiān)測報警器保持一致，實現(xiàn)了虛擬模型與實際施工的緊密結(jié)合。傳感器安裝與數(shù)據(jù)采集：在現(xiàn)場關(guān)鍵部位和薄弱環(huán)節(jié)，按照BIM模型的規(guī)劃，安裝了各類傳感器。在梁下關(guān)鍵部位安裝了軸壓傳感器，用于監(jiān)測立桿的軸壓力；在架體立桿頂端安裝了傾角傳感器，實時監(jiān)測立桿的傾斜角度；在樓板中部等位置安裝了豎向位移傳感器，監(jiān)測模板的沉降情況。安裝過程中，嚴(yán)格按照傳感器的安裝要求進行操作，確保傳感器的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性。水平位移傳感器與水平位移扣件固定時，保證傳感器彈性桿與墻柱保持垂直，并預(yù)壓20mm；傾角傳感器與扣件固定后，確保其處于水平狀態(tài)；軸壓傳感器安裝在立桿頂部U托與木方主楞之間，并適當(dāng)預(yù)壓；沉降監(jiān)測采用重錘式拉線位移計，通過頂部固定在模板次楞上的細(xì)鐵絲吊掛重錘，豎向位移傳感器布置在重錘正下方，傳感器彈性桿向上，調(diào)整重錘懸掛高度使彈性桿向下預(yù)拉100mm左右。安裝完成后，在遠(yuǎn)離架體的安全地帶安裝數(shù)據(jù)采集基站，并設(shè)置專用無線網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)傳感器物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)的實時傳輸。傳感器以1次/s的頻率進行數(shù)據(jù)采集，將采集到的支撐架體的立桿傾角、位移、軸壓力等數(shù)據(jù)及時傳輸?shù)紹IM安全監(jiān)測系統(tǒng)中。實時監(jiān)測與預(yù)警：BIM安全監(jiān)測系統(tǒng)實時接收傳感器傳輸?shù)臄?shù)據(jù)，并對數(shù)據(jù)進行分析處理。系統(tǒng)根據(jù)預(yù)設(shè)的預(yù)警值和報警值，對支撐體系的狀態(tài)進行實時評估。預(yù)警值和報警值的設(shè)定是根據(jù)架體承載力設(shè)計值、材料規(guī)格和GB50204-2015《混凝土結(jié)構(gòu)施工質(zhì)量驗收規(guī)范》要求確定的，通過對累計變化量和變化速率進行控制，確保預(yù)警的準(zhǔn)確性和及時性。當(dāng)實測數(shù)值超過預(yù)警值時，BIM安全監(jiān)測平臺系統(tǒng)立即發(fā)出報警提示，同時現(xiàn)場報警器也發(fā)出報警，實現(xiàn)了實時監(jiān)測、超限預(yù)警、危險報警等功能。在混凝土澆筑過程中，當(dāng)監(jiān)測到某根立桿的軸壓力接近預(yù)警值時，系統(tǒng)迅速發(fā)出預(yù)警信號，提醒現(xiàn)場施工人員及時采取措施，如加強該立桿的支撐、調(diào)整澆筑順序等，有效避免了安全事故的發(fā)生。專業(yè)監(jiān)測人員根據(jù)報警信息，及時對架體進行檢查、分析，并采取相應(yīng)的處置措施，確保了工程施工安全。4.1.3應(yīng)用效果與經(jīng)驗總結(jié)通過在重慶中迪廣場高支模項目中應(yīng)用BIM技術(shù)，取得了顯著的應(yīng)用效果，同時也積累了寶貴的經(jīng)驗。應(yīng)用效果：BIM技術(shù)的應(yīng)用確保了高支模施工的安全。通過實時監(jiān)測和預(yù)警功能，及時發(fā)現(xiàn)并處理了多起潛在的安全隱患，有效避免了安全事故的發(fā)生。在混凝土澆筑過程中，及時發(fā)現(xiàn)了立桿軸壓力過大和模板沉降異常等問題，通過采取相應(yīng)的加固和調(diào)整措施，保障了施工安全。BIM技術(shù)的可視化特性和協(xié)同工作平臺，提高了施工效率。施工人員可以通過BIM模型直觀地了解施工流程和操作要點，減少了因?qū)D紙理解不清而導(dǎo)致的施工錯誤和返工現(xiàn)象。各參與方之間通過BIM協(xié)同平臺實現(xiàn)了信息的實時共享和溝通，提高了決策效率，加快了施工進度。與傳統(tǒng)施工方式相比，該項目的施工周期縮短了約10%。經(jīng)驗總結(jié)：建立完善的監(jiān)測體系是保障高支模施工安全的關(guān)鍵。在項目中，合理選擇傳感器的類型和布置位置，確保能夠全面、準(zhǔn)確地監(jiān)測支撐體系的狀態(tài)。同時，建立科學(xué)的預(yù)警機制，明確預(yù)警值和報警值，及時發(fā)現(xiàn)并處理安全隱患。合理設(shè)置監(jiān)測參數(shù)至關(guān)重要。監(jiān)測參數(shù)的設(shè)置應(yīng)根據(jù)架體的設(shè)計要求、材料性能和施工規(guī)范等進行綜合考慮，確保監(jiān)測數(shù)據(jù)的有效性和準(zhǔn)確性。加強各參與方之間的協(xié)作與溝通。BIM技術(shù)為各參與方提供了一個協(xié)同工作的平臺，但要充分發(fā)揮其優(yōu)勢，還需要各參與方積極配合，及時共享信息，共同解決施工中出現(xiàn)的問題。在項目實施過程中，業(yè)主、設(shè)計單位、施工單位和監(jiān)理單位通過BIM協(xié)同平臺密切合作，確保了項目的順利進行。4.2案例二：泉州市泉港區(qū)錦江小區(qū)安置房工程4.2.1項目簡介泉州市泉港區(qū)錦江小區(qū)安置房工程是一項規(guī)模宏大的民生項目，旨在為當(dāng)?shù)鼐用裉峁﹥?yōu)質(zhì)的居住環(huán)境。該項目總建筑面積約20萬平方米，涵蓋了多個樓棟，批次劃分為三個。其中，無地下室的D-1～D-4、D-6～D-10、D-24～D-27樓棟共13幢為第一批；有地下室的D-5、D-11～D-23樓棟共14幢分為兩個批次，取其中7幢為第二批，其余7幢為第三批。不同樓棟的建筑結(jié)構(gòu)和層數(shù)各有特點。D-1～D-4樓地上建筑層數(shù)均為18層，建筑總高度為54.45m，占地面積469.68㎡，總建筑面積9870.76㎡。一層為架空綠化和住宅門廳層，層高3.15m，二至十八層均為住宅，層高3.00m。D-5樓地上建筑層數(shù)為17層，D6～D9樓地上建筑層數(shù)為15層，D10、D11樓地上建筑層數(shù)為18層，D12樓地上建筑層數(shù)為22層，D13、D14樓地上建筑層數(shù)為25層，D15、D16樓地上建筑層數(shù)為26層，D17～D21樓地上建筑層數(shù)為18層，D22、D23樓地上建筑層數(shù)為24層。如此多樣的建筑結(jié)構(gòu)和層數(shù)，給施工帶來了一定的復(fù)雜性和挑戰(zhàn)性。在該項目中，部分樓棟涉及高支模施工。高支模支撐體系作為保障施工安全和工程質(zhì)量的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，其施工難度較大。由于建筑結(jié)構(gòu)的多樣性，高支模支撐體系需要根據(jù)不同的樓棟結(jié)構(gòu)和施工要求進行針對性設(shè)計和施工。在一些大跨度的樓層，需要采用特殊的支撐結(jié)構(gòu)來確保支撐體系的穩(wěn)定性；在高層樓棟的施工中，高支模支撐體系的高度較高，對其承載能力和穩(wěn)定性提出了更高的要求。此外，施工場地的有限性也給高支模支撐體系的材料堆放和施工操作帶來了不便，需要合理規(guī)劃施工場地，確保施工的順利進行。4.2.2BIM技術(shù)在施工管理中的應(yīng)用在泉州市泉港區(qū)錦江小區(qū)安置房工程的高支模施工中，BIM技術(shù)得到了全面且深入的應(yīng)用，為施工管理帶來了顯著的變革和提升。在施工管理方面，BIM技術(shù)構(gòu)建了一個集成化的管理平臺，實現(xiàn)了項目信息的集中管理和實時共享。通過將高支模施工的設(shè)計圖紙、施工進度計劃、材料清單、質(zhì)量驗收標(biāo)準(zhǔn)等信息整合到BIM模型中，項目管理人員可以隨時獲取所需信息，對施工過程進行全面監(jiān)控和管理。利用BIM模型，管理人員可以清晰地了解高支模支撐體系各個施工階段的進度情況，及時發(fā)現(xiàn)并解決施工中的問題，確保施工進度的順利推進。通過BIM模型，還可以對材料的采購、運輸、存儲和使用進行精細(xì)化管理，避免材料的浪費和積壓，提高材料的利用率。為了預(yù)防安全隱患，利用BIM技術(shù)對高支模支撐體系進行了全面的風(fēng)險評估和分析。通過對BIM模型進行模擬分析，提前發(fā)現(xiàn)可能存在的安全隱患，如支撐體系的局部失穩(wěn)、桿件的應(yīng)力集中等，并制定相應(yīng)的預(yù)防措施。在模擬混凝土澆筑過程中，通過BIM技術(shù)可以實時監(jiān)測支撐體系的受力變化情況，當(dāng)發(fā)現(xiàn)某個部位的應(yīng)力超過允許范圍時，及時調(diào)整澆筑順序或增加支撐措施，有效避免了安全事故的發(fā)生。同時，利用BIM技術(shù)還可以對施工現(xiàn)場的安全設(shè)施進行模擬布置，確保安全設(shè)施的設(shè)置合理、有效，為施工人員提供一個安全的作業(yè)環(huán)境?？梢暬坏滓彩荁IM技術(shù)在該項目中的重要應(yīng)用之一。傳統(tǒng)的施工交底主要依賴于二維圖紙和文字說明，施工人員難以直觀地理解施工要求和操作要點。而利用BIM技術(shù)，將高支模施工的過程以三維動畫的形式展示出來，施工人員可以通過觀看動畫，清晰地了解高支模支撐體系的搭設(shè)流程、節(jié)點構(gòu)造、安全注意事項等，大大提高了交底的效果和質(zhì)量。在高支模支撐體系的搭設(shè)交底中，通過BIM三維動畫，詳細(xì)展示了立桿、橫桿、剪刀撐等構(gòu)件的搭設(shè)順序和連接方式，以及各個節(jié)點的構(gòu)造要求，使施工人員能夠更加準(zhǔn)確地進行施工操作，減少了因交底不清而導(dǎo)致的施工錯誤和安全事故。4.2.3應(yīng)用成果與啟示通過在泉州市泉港區(qū)錦江小區(qū)安置房工程高支模施工中應(yīng)用BIM技術(shù)，取得了一系列顯著的應(yīng)用成果。在應(yīng)用成果方面，最顯著的是高支模坍塌事故風(fēng)險得到了有效降低。通過BIM技術(shù)的實時監(jiān)測和預(yù)警功能，及時發(fā)現(xiàn)并處理了多起潛在的安全隱患，確保了高支模施工的安全。在混凝土澆筑過程中，BIM安全監(jiān)測系統(tǒng)及時發(fā)現(xiàn)了一處支撐體系的位移異常，施工人員迅速采取了加固措施，避免了坍塌事故的發(fā)生。BIM技術(shù)的應(yīng)用還提高了施工效率，減少了施工錯誤和返工現(xiàn)象。通過可視化交底和施工模擬，施工人員對施工流程和操作要點有了更清晰的認(rèn)識，施工速度明顯加快，與傳統(tǒng)施工方式相比，施工周期縮短了約15%。此外，BIM技術(shù)的應(yīng)用還實現(xiàn)了成本的有效控制。通過對材料的精細(xì)化管理和施工方案的優(yōu)化，減少了材料的浪費和不必要的施工成本，為項目節(jié)省了約10%的成本。從該項目的應(yīng)用中可以得到以下啟示：建筑企業(yè)應(yīng)高度重視BIM技術(shù)在高支模施工中的應(yīng)用，加大對BIM技術(shù)的投入和推廣力度，充分發(fā)揮其在安全監(jiān)控、施工管理等方面的優(yōu)勢。加強對施工人員的BIM技術(shù)培訓(xùn)，提高施工人員的技術(shù)水平和應(yīng)用能力，使施工人員能夠熟練掌握BIM技術(shù)的操作和應(yīng)用，更好地服務(wù)于高支模施工。建筑企業(yè)還應(yīng)建立完善的BIM技術(shù)應(yīng)用管理機制，明確各部門和人員在BIM技術(shù)應(yīng)用中的職責(zé)和權(quán)限，加強部門之間的協(xié)作與溝通，確保BIM技術(shù)的應(yīng)用能夠順利實施。要不斷總結(jié)經(jīng)驗，持續(xù)優(yōu)化BIM技術(shù)在高支模施工中的應(yīng)用方案，提高應(yīng)用效果，為建筑工程的安全、高效施工提供有力保障。4.3案例三：某住宅小區(qū)人防地下室高支模工程4.3.1工程背景與特點某住宅小區(qū)項目規(guī)模較大，總建筑面積達(dá)75244.38平方米，涵蓋兩棟住宅樓及其地下室，地下室有4層加1夾層。地下室采用框剪結(jié)構(gòu)，地上為剪力墻結(jié)構(gòu)，建筑正常使用年限為50年。本項目的人防地下室位于地下負(fù)四層，其結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，由地下室外墻、臨空墻、防護密閉門門框墻、封堵墻、防護隔墻等組成。部分梁截面面積較大，如梁截面700mm×1700mm、600mm×1000mm、300mm×2000mm較為典型，導(dǎo)致線荷載（設(shè)計值）大于20kN/m，按照國家現(xiàn)行規(guī)范要求，施工集中線荷載（設(shè)計值）為20kN/m及以上，需進行高大模板安裝專項施工方案論證。且搭設(shè)高度分別為5.2m和4.8m，因此部分人防地下室頂板需按照高大模板要求進行支設(shè)和設(shè)計支撐體系。在傳統(tǒng)施工過程中，人防地下室的復(fù)雜結(jié)構(gòu)給高支模施工帶來諸多挑戰(zhàn)。地下室人防設(shè)施密集、布局復(fù)雜，限制了支撐體系立桿的擺布位置，縱橫桿的拉設(shè)也時常被打斷，使得支撐體系的整體穩(wěn)定性受到較大影響。為滿足架體的穩(wěn)定性，現(xiàn)場施工管理人員往往被迫在原模板支撐體系設(shè)計上增加立桿與縱橫桿，這不僅導(dǎo)致材料用量大大超出原有設(shè)計規(guī)模，增加了成本，還拖延了施工進度。由于空間狹窄，施工人員的操作空間受限，增加了施工難度和安全風(fēng)險，也不利于施工設(shè)備的停放和運行，進一步影響了施工效率。4.3.2BIM5D技術(shù)的應(yīng)用為解決該項目人防地下室高支模工程的難題，采用BIM5D技術(shù)對支設(shè)方案進行深化設(shè)計，取得了良好的效果。按照規(guī)范要求，依據(jù)人防地下室主體結(jié)構(gòu)梁、柱、剪力墻的截面尺寸、架體搭設(shè)高度、樓板厚度及層高等數(shù)據(jù)，初步設(shè)計傳統(tǒng)滿堂落地式的扣件式鋼管支撐體系方案，確定支撐架構(gòu)件的材料型號、間距、步距、剪刀撐等主要參數(shù)。單獨計算每種構(gòu)件的尺寸，使用不同的間距進行排布，以滿足不同固件的支模荷載要求。根據(jù)計算確定的支撐各部件尺寸，創(chuàng)建高支模部件族，可分為4類創(chuàng)建：鋼管類，包括鋼管立桿、鋼管橫桿、鋼管橫向剪刀撐、鋼管豎向剪刀撐；扣件類，包含直角扣件、對接扣件、旋轉(zhuǎn)扣件；模板類，有水平模板、豎向模板、水平木枋、垂直木枋、豎直木枋、墊塊；其他部件類，涵蓋頂托、對拉螺桿等。采用Revit將創(chuàng)建好的族庫部件，按照支撐體系搭設(shè)方案建立高支模三維模型。在使用過程中，每段立桿的長度，必須與實際配料的長度相符，以便后期對材料進行統(tǒng)計，對鋼管長度進行提前加工。根據(jù)人防地下室結(jié)構(gòu)施工圖創(chuàng)建三維模型，各處梁柱及高低跨板的位置尺寸及標(biāo)高應(yīng)與設(shè)計圖紙相一致。在高支模三維模型上，連接人防地下室結(jié)構(gòu)模型，對高支模與結(jié)構(gòu)模型進行碰撞檢查，并對高支模模型進行優(yōu)化，尤其針對人防墻之間的狹小空間的部位。根據(jù)優(yōu)化后的三維模型，返回修改支撐方案。利用BIM5D技術(shù)，可快速計算提取高支模材料用量，對各類材料的數(shù)量、規(guī)格等進行精確統(tǒng)計。將時間維度和成本維度加入模型中，實現(xiàn)對施工進度和成本的動態(tài)管理。通過模擬不同施工階段的資源需求，合理安排材料進場時間和順序，避免材料積壓和浪費，同時對成本進行實時監(jiān)控和分析，及時發(fā)現(xiàn)成本超支的風(fēng)險點，并采取相應(yīng)的措施進行控制。根據(jù)工程量的分布情況，以工程量均衡為原則劃分施工流水段，確定每個流水段的施工內(nèi)容和施工順序。結(jié)合施工進度計劃，對每個流水段的施工時間進行合理安排，繪制詳細(xì)的進度模擬圖，直觀展示施工過程中各階段的工作內(nèi)容和時間節(jié)點，便于施工人員了解施工進度安排，提前做好準(zhǔn)備工作，確保施工進度的順利推進。制作漫游動畫，施工人員可以通過動畫全方位、多角度地查看高支模支撐體系的結(jié)構(gòu)和施工細(xì)節(jié)，包括立桿、橫桿、剪刀撐的布置，模板的鋪設(shè)方式等，更加直觀地了解施工流程和操作要點，提高施工交底的效果。在施工過程中，以漫游動畫為指導(dǎo)，嚴(yán)格按照動畫展示的步驟和要求進行施工，確保施工質(zhì)量和安全。利用BIM5D模型進行技術(shù)交底，將復(fù)雜的施工工藝和技術(shù)要求以可視化的方式呈現(xiàn)給施工人員，使施工人員更加清晰地理解施工意圖，減少因理解偏差而導(dǎo)致的施工錯誤。在交底過程中，施工人員可以隨時提出疑問，技術(shù)人員通過BIM模型進行詳細(xì)解答，提高交底的效率和質(zhì)量。4.3.3實施效果與借鑒意義通過在該項目中應(yīng)用BIM5D技術(shù)，取得了顯著的實施效果。利用BIM5D技術(shù)進行碰撞檢查和方案優(yōu)化，提前發(fā)現(xiàn)并解決了高支模與結(jié)構(gòu)之間的沖突問題，避免了大量后期加固工作和材料浪費。精確計算高支模工程支架、模板的材料用量，細(xì)分用料規(guī)格，實現(xiàn)了成本的有效控制。與傳統(tǒng)施工方法相比，材料成本降低了約15%，有效提高了項目的經(jīng)濟效益。根據(jù)工程量均衡劃分施工流水段，合理安排施工順序和時間，提高了施工效率，縮短了施工周期。與原計劃相比，施工周期縮短了約20%，使項目能夠提前交付使用，為開發(fā)商贏得了時間成本，也為后續(xù)工程的開展創(chuàng)造了有利條件。通過制作漫游動畫和進行可視化技術(shù)交底，施工人員對施工流程和技術(shù)要求有了更清晰的認(rèn)識，減少了施工錯誤和返工現(xiàn)象，提高了施工質(zhì)量。在施工過程中，施工人員嚴(yán)格按照BIM模型和漫游動畫的指導(dǎo)進行操作，確保了高支模支撐體系的施工質(zhì)量符合設(shè)計和規(guī)范要求，減少了質(zhì)量隱患，保障了工程的安全穩(wěn)定運行。該項目的成功應(yīng)用為同類工程提供了寶貴的借鑒經(jīng)驗。在技術(shù)應(yīng)用方面，其他項目可以借鑒本項目創(chuàng)建高支模部件族、建立三維模型、進行碰撞檢查和優(yōu)化的方法，提高高支模施工方案的科學(xué)性和合理性。通過精確計算材料用量和合理劃分施工流水段，實現(xiàn)資源的優(yōu)化配置，降低成本，提高施工效率。在管理方面，利用BIM5D技術(shù)進行施工進度和成本的動態(tài)管理，實時監(jiān)控項目進展情況，及時發(fā)現(xiàn)并解決問題，確保項目目標(biāo)的實現(xiàn)。加強施工人員的培訓(xùn)，提高其對BIM技術(shù)的認(rèn)識和應(yīng)用能力，使其能夠更好地利用BIM模型進行施工操作和技術(shù)交底，提高施工質(zhì)量和安全水平。五、基于BIM技術(shù)的高支模支撐體系安全監(jiān)控優(yōu)化策略5.1完善BIM模型與數(shù)據(jù)管理建立高精度的BIM模型是實現(xiàn)高支模支撐體系安全監(jiān)控的基礎(chǔ)。在建模過程中，需充分考慮高支模支撐體系的復(fù)雜結(jié)構(gòu)和施工細(xì)節(jié)，確保模型能夠準(zhǔn)確反映實際情況。不僅要精確構(gòu)建立桿、橫桿、剪刀撐等主要構(gòu)件的三維模型，還需對節(jié)點連接方式、扣件類型等細(xì)節(jié)進行詳細(xì)建模。利用專業(yè)的BIM建模軟件，如Revit、TeklaStructure等，這些軟件具備強大的建模功能和豐富的族庫資源，能夠滿足高支模支撐體系建模的需求。在創(chuàng)建模型時，嚴(yán)格按照設(shè)計圖紙和施工規(guī)范進行操作，確保模型的準(zhǔn)確性和完整性。為了使BIM模型包含更全面的信息，應(yīng)整合多源數(shù)據(jù)。除了設(shè)計圖紙和施工方案等基本信息外，還應(yīng)納入材料性能數(shù)據(jù)、施工進度數(shù)據(jù)、現(xiàn)場監(jiān)測數(shù)據(jù)等。通過將這些多源數(shù)據(jù)集成到BIM模型中，實現(xiàn)對高支模支撐體系的全方位管理。將材料的強度、彈性模量等性能數(shù)據(jù)與BIM模型中的構(gòu)件關(guān)聯(lián)，以便在分析支撐體系受力時能夠準(zhǔn)確考慮材料的影響；將施工進度數(shù)據(jù)與BIM模型相結(jié)合，通過4D模擬（3D模型加上時間維度）直觀展示高支模支撐體系在不同施工階段的狀態(tài)，提前發(fā)現(xiàn)施工過程中可能出現(xiàn)的問題；將現(xiàn)場監(jiān)測數(shù)據(jù)實時反饋到BIM模型中，實現(xiàn)對支撐體系狀態(tài)的動態(tài)監(jiān)控，及時發(fā)現(xiàn)安全隱患。隨著高支模支撐體系安全監(jiān)控產(chǎn)生的數(shù)據(jù)量不斷增大，傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)存儲和分析方式已難以滿足需求。利用大數(shù)據(jù)和云計算技術(shù)，可以有效解決這一問題。大數(shù)據(jù)技術(shù)能夠?qū)Ａ康谋O(jiān)測數(shù)據(jù)進行快速處理和分析，挖掘數(shù)據(jù)背后的潛在信息，為安全監(jiān)控提供更有價值的決策依據(jù)。通過對歷史監(jiān)測數(shù)據(jù)的分析，找出支撐體系受力變化的規(guī)律，預(yù)測可能出現(xiàn)的安全隱患，提前采取防范措施。云計算技術(shù)則為數(shù)據(jù)的存儲和共享提供了強大的平臺，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的實時更新和多用戶共享。不同參與方可以通過云計算平臺實時獲取最新的監(jiān)測數(shù)據(jù)和BIM模型信息，提高信息溝通和協(xié)同工作的效率。在某大型建筑項目中，通過搭建云計算平臺，實現(xiàn)了業(yè)主、設(shè)計單位、施工單位和監(jiān)理單位對高支模支撐體系監(jiān)測數(shù)據(jù)和BIM模型的實時共享，各方能夠及時了解項目進展情況，共同解決施工中出現(xiàn)的問題，確保了施工的順利進行。為了保證數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和時效性，需要建立數(shù)據(jù)實時更新機制。在高支模支撐體系施工過程中，一旦出現(xiàn)設(shè)計變更、施工工藝調(diào)整或現(xiàn)場監(jiān)測數(shù)據(jù)異常等情況，應(yīng)及時對BIM模型和相關(guān)數(shù)據(jù)進行更新。通過與現(xiàn)場監(jiān)測設(shè)備的實時連接，將傳感器采集到的數(shù)據(jù)自動傳輸?shù)紹IM模型中，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的實時同步更新。同時，建立數(shù)據(jù)審核和驗證機制，確保更新后的數(shù)據(jù)的可靠性。在數(shù)據(jù)更新過程中，對新數(shù)據(jù)進行嚴(yán)格的審核和驗證，避免因數(shù)據(jù)錯誤導(dǎo)致安全監(jiān)控出現(xiàn)偏差。施工單位在收到設(shè)計變更通知后，及時在BIM模型中進行相應(yīng)的修改，并對相關(guān)數(shù)據(jù)進行更新，同時將更新后的模型和數(shù)據(jù)提交給設(shè)計單位和監(jiān)理單位進行審核，確保各方對變更內(nèi)容的理解一致。數(shù)據(jù)共享是提高高支模支撐體系安全監(jiān)控效率的關(guān)鍵。通過建立統(tǒng)一的數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)和接口，實現(xiàn)不同參與方之間的數(shù)據(jù)共享。制定統(tǒng)一的數(shù)據(jù)格式、編碼規(guī)則和數(shù)據(jù)交換協(xié)議，確保各方的數(shù)據(jù)能夠在BIM平臺上進行無縫對接和共享。建立數(shù)據(jù)訪問權(quán)限管理機制，根據(jù)不同參與方的職責(zé)和需求，設(shè)置相應(yīng)的數(shù)據(jù)訪問權(quán)限，保證數(shù)據(jù)的安全和隱私。業(yè)主可以查看項目的整體進度和安全狀況；設(shè)計單位可以對BIM模型進行修改和優(yōu)化；施工單位可以實時上傳施工進度和監(jiān)測數(shù)據(jù)；監(jiān)理單位可以對施工過程進行監(jiān)督和審核。通過數(shù)據(jù)共享，各方能夠及時了解項目的最新情況，協(xié)同工作，共同保障高支模支撐體系的施工安全。5.2加強BIM技術(shù)與其他技術(shù)的融合在高支模支撐體系安全監(jiān)控中，將BIM技術(shù)與物聯(lián)網(wǎng)、傳感器、人工智能等技術(shù)進行深度融合，能夠?qū)崿F(xiàn)自動化監(jiān)測、智能預(yù)警和風(fēng)險評估，為高支模施工安全提供更全面、更高效的保障。BIM技術(shù)與物聯(lián)網(wǎng)的融合，能夠?qū)崿F(xiàn)對高支模支撐體系的實時、全面監(jiān)測。通過在高支模支撐體系的關(guān)鍵部位安裝各類物聯(lián)網(wǎng)傳感器，如位移傳感器、應(yīng)