九绵高速公路项目的质量安全管控难度大，具体体现在：施工条件恶劣，受自然环境影响大；涉及专业、队伍、机械多，协调工作难度大；临时工程多，易忽视安全隐患；检验性工作频繁、重要性大。利用BIM技术，在质量安全管理方面能够形成一套全方位的有效管理体系。本节对基于BIM技术的质量安全管理体系进行说明。

4.2.1应用协同管理平台

使用传统项目管理方式进行质量安全管理，会有以下问题：

（1）问题源头难追溯。找不到问题发生原因，第一时间找不到相关负责人，导致问题处理进程缓慢。

（2）问题发生后负责人不重视。负责人以问题没有严重到影响结构安全为由，不正视问题或敷衍应对，导致问题得不到有效纠正。

（3）问题整改难以闭环。因为没有有效的方式对问题整改的环节进行监督和记录，问题最终整改与否仍是一个未知数。

本团队采用BIM系统协同平台进行项目质量安全管控，就是为了解决以上管理问题。在BIM平台上通过建立工作流的方式，实现全过程的质量安全问题流转，做到每一项问题都经过“发现-追责-整改-审核”的完整闭环过程，每个环节都需要过程证明材料，如现场照片、审核签字文件等，以保证闭环过程的真实性。因质量、安全管控流程类似，下面以质量管控举例，工作流程如图4.8：

图 4.8 质量管控流程

具体到月度大检查、不合格品处理，本项目应用过程中制定了更为详细的工作流程，如图4.9、4.10：

图 4.9 月 度大检查质量问题整改流程图

图 4.10 不合格品处置流程

项目现场人员利用移动终端采集现场数据，上传至BIM系统，与BIM模型对应关联，形成现场质量安全风险等数据资料，建立便于统计管理的质量缺陷、安全风险数据库。利用这些质量、安全数据库，可以分析施工的哪些标段、部位、环节有隐患，提前准备安全预案和预防措施，体现了施工安全生产管理中的“以人为本”和“安全第一、预防为主、综合治理”的方针。

如有现场事故发生，也可通过BIM平台迅速向项目经理或本单位负责人提交报告，系统会相应的发送紧急通知。根据《生产安全事故报告和调查处理条例》的规定，应当报告以下内容：（1）事故发生单位概况；（2）事故发生的时间、地点以及事故现场情况；（3）事故的简要经过；（4）事故以及造成或者可能造成的伤亡人数和初步估计的直接经济损失；（5）已经采取的措施；（6）其他应当报告的情况。

监理方进行巡视时，根据以往的检查经验以及BIM平台上的问题记录数据，利用BIM系统预设最优巡视路线，每巡视一个点即在BIM系统巡视点上打卡，并上传相关信息如照片、检查结果资料等，既能保证所有部位都能审查到，又能优化路线、提高监理工作效率。同样，在监理工程师进行旁站监督施工时，利用BIM平台可进行实时汇报，实现旁站内容的快速记录，在BIM系统中内置记录表格和关键参数，监理工程师可以十分方便快捷的填写数据，对工作效率的提升帮助很大。通过协同平台的应用，最终达到参建各方能够即时知晓现场质量安全情况、存在的质量安全问题、出现问题后的解决方案、整改进程等，同时建设方能够对问题汇总并评估各标段作业水准，使建设方对整个项目的掌控力得到加强。

4.2.2集成监测、监控系统

以往的工程项目，大多存在监控不到位的情况，或者是部署了几种独立的监控系统，没有集成到一个平台。这样的情况导致了一些问题：

（1）监控区域不够明确，布置监控点时有遗漏。监控点布置时是根据设计图纸或项目实地考察而确定，但是无论是图纸还是实地考察，都难以在意识中形成直观的、三维的项目实景印象，难以保证监控区域全覆盖，导致有遗漏的情况发生。

（2）应急措施采取不及时，预警措施不到位。当发生问题或有预兆时，监控人员有一定几率未能发现，或者发现后采取措施不及时，层层上报过程太慢，导致没有采取有效的弥补措施，引起较大的后果。

（3）应急结果获取速度慢，没有信息输入功能，应急结果无从查询。例如在问题发生后的营救过程中，通过监控系统只能看到一个大概，对于现场的具体情况难以了解，受制于信号问题，必须要等现场的人提供书面汇报，获取结果效率非常低。

（4）没有数据分析功能，不能有效结合到项目管理环节中。独立布置的监控系统，数据存储于独立系统内，一般没有数据分析的能力，或者没有足够的其他方面的相关数据和信息以供分析，对项目管理的帮助有限。

因以上问题的存在，独立部署的监控、监测系统效果有限。利用BIM平台集成各个监控、监测系统，收集多类数据，在BIM系统中进行数据分析整合，可得出对项目管理具有重要意义的信息。

4.2.2.1视频监控系统

BIM平台具有集成性，符合全生命周期管理的要求，可接受外部数据能力强，在平台的监控模块上可对接外部视频监控系统。视频监控系统对BIM平台开放数据接口，使视频监控系统数据能够在BIM平台读取。在BIM平台界面上，模型的不同部位布置了视频监控点，管理人员可通过简单的操作连接上监控系统，如图4.11、4.12。

图 4.11 视频监控点布置

图 4.12 监控实景图

远程数字视频监控系统与BIM模型的结合，有以下优点：

（1）能对工程施工现场情况实时监控，了解施工进度，免于内外业的往返；

（2）能对人员进出场和考勤情况形成记录，必要时可以作为结算的依据；

（3）借助BIM实地模型，对监控区域范围的划分，可查找出监控死角，调整部署方案；

（4）通过BIM系统界面直接打开监控界面，会议中即可方便调用，相较于监控室更为灵活。

4.2.2.2人员监测系统

隧道工程的施工不仅难度较大，而且风险也很大，安全事故往往比较频繁。隧道人员的安全管理是隧道工程项目管理中的关键点。优秀的隧道人员管理系统的功能一般包括施工人员考勤、人员区域定位、灾后急救、日常管理等。通过与外部隧道人员管理系统对接，把隧道人员管理系统的界面融合到BIM平台，使项目管理人员在BIM平台即可实现对隧道施工人员的所有管理功能，如图4.13、4.14。

图 4.13 隧道人员监控系统信息界面

图 4.14 隧道人员监控系统统计界面

将隧道人员管理系统集成与BIM平台，有以下4个方面的作用：（1）通过系统，现场人员的分布状况能够实时被管理人员掌握；

（2）依据系统上的人员分布数据，项目管理者可以进行更加合理的调度；

（3）当隧道施工发生意外时，实施救援的人员可根据隧道人员安全管理系统所提供的画面和信息，迅速确定现场人员的定位，及时采取有针对性的救援措施，提高应急救援工作的效率；

（4）救援实况及结果可上传至系统，在BIM平台上形成记录，以供查询。

4.2.2.3隧道有毒有害气体监测系统

隧道施工过程中，人员容易遇到刺激性气体、窒息性气体、急性中毒有机气体等几类有毒气体的威胁，所以在隧道施工中，有毒气体检测是一项重点。隧道施工中常见的有毒气体有氨气、一氧化碳、氯气、氰化氢、硫化氢、一氧化氮、二氧化硫等。通过与外部有毒有害气体检测系统对接，实现对隧道施工过程中有毒气体的实时监测，如图4.15。当有毒有害气体浓度超过安全范围时，系统根据紧急程度实行自动分级报警，系统报警时将在界面上以高亮的红色图标显示警告，并推送报警信息至项目领导的手机。

图 4.15 隧道有毒有害气体监测系统

对有毒有害气体的监测，对指导隧道施工、协调工序关系是很关键的依据，可以确保隧道工程的施工生产在安全的前提下有序进行。

4.2.2.4拌合站监测系统

工程质量管理中，原材料的生产和使用是一个重要的管控点。要防止偷工减料等易导致工程质量出现纰漏的行为，需要有效的技术手段。在工程质量管理中，要以事前控制取代事后把关，必须加强施工过程中的质量控制，所以拌合站监测系统成为了施工中的重要部分。

图 4.16 拌合站监测系统

通过与拌合站监测系统对接，实现了在BIM平台界面查询拌合站监控数据，同时还有材料用量分析、产能分析、误差分析、成本核算等功能应用，如图4.16，使项目管理者能够在电脑前方便的统计月度、季度材料消耗量、工程成本、产能等数据，从而提高了项目对原材料方面的管控能力，保障了工程施工质量。

本文作者：裴非飞（长安大学）

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