馮建林 王東 黃建平

（1貴州省凱里公路管理局，貴州 凱里 556099；2蘇交科集團(tuán)股份有限公司，江蘇 南京 211112）

0 引言

交通運(yùn)輸部在“十三五”伊始便提出了數(shù)字公路建設(shè)需要，在公路建設(shè)領(lǐng)域貫徹“智慧工地”的要求，打造高度利用信息化技術(shù)的建設(shè)工程新亮點(diǎn)；在2016年發(fā)布的《關(guān)于打造公路水運(yùn)品質(zhì)工程的指導(dǎo)意見》中提出，要推進(jìn)工程管理信息化，探索“互聯(lián)網(wǎng)+交通基礎(chǔ)設(shè)施”發(fā)展新思路；在2018年交通運(yùn)輸部、貴州省交通運(yùn)輸廳發(fā)布的《公路水運(yùn)品質(zhì)工程評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)（試行）》中要求工程管理信息化，明確“智慧工地”管理作為品質(zhì)工程建設(shè)內(nèi)容之一。

在國家及地方相關(guān)政策的主導(dǎo)下，智慧工地管理迫切需要開展相關(guān)研究，王清[1]通過對(duì)智慧工地應(yīng)用進(jìn)行探究，來促進(jìn)現(xiàn)代化的建筑施工更好的發(fā)展。丁彪[2]分析了智慧建設(shè)理念下BIM運(yùn)用模式，針對(duì)基于BIM的智慧工地管理體系框架進(jìn)行了研究。容建華[3]采用"互聯(lián)網(wǎng)+工程管理"的模式，研究了鐵路工程施工工地對(duì)人員、機(jī)械設(shè)備、技術(shù)工法、環(huán)保、安全和質(zhì)量等方面的信息化監(jiān)管問題。張艷超[4]在對(duì)智慧工地基本概念、意義、需求進(jìn)行介紹的基礎(chǔ)上，對(duì)智慧工地信息化具體應(yīng)用進(jìn)行深入探討。朱賀[5]闡述了智慧工地的系統(tǒng)性組成，引入"物聯(lián)網(wǎng)""一張圖""手持終端""智能機(jī)器人"等概念，打造真正的智慧工地。蔡林宏[5]對(duì)重慶"智慧工地"項(xiàng)目發(fā)展進(jìn)行了簡單研究。王鵬[6]從崗位層級(jí)管理、項(xiàng)目層級(jí)管理到企業(yè)層級(jí)管理3個(gè)層面探索智慧工地管理理念在選煤廠建設(shè)和管理中的應(yīng)用。吳立珺[7]從大數(shù)據(jù)技術(shù)的角度出發(fā)，介紹了人工智能的應(yīng)用，以智能站點(diǎn)管理系統(tǒng)為例，主要分析智能站點(diǎn)系統(tǒng)的功能和特點(diǎn)，預(yù)測其未來發(fā)展趨勢。李雪瑞[8]分析智慧工地建設(shè)重要性，分別從資源整合、項(xiàng)目應(yīng)用和制度構(gòu)建等方面探究如何更好地建設(shè)智慧工地項(xiàng)目。綜上所述，目前關(guān)于智慧工地管理雖然已經(jīng)有了一些探索，但針對(duì)普通國省干線的智慧工地管理還缺少相關(guān)研究。

為認(rèn)真貫徹黨的十八大提出的“創(chuàng)新、協(xié)調(diào)、綠色、開放、共享”五大發(fā)展理念，切實(shí)推進(jìn)黨的十九大提出的建設(shè)交通強(qiáng)國戰(zhàn)略目標(biāo)，在習(xí)近平新時(shí)代中國特色社會(huì)主義思想的指導(dǎo)下，按照交通運(yùn)輸部、貴州省交通運(yùn)輸廳創(chuàng)建品質(zhì)工程的總體戰(zhàn)略部署，本文依托貴州省普通國省干線改擴(kuò)建項(xiàng)目工程，探索“智慧工地”管理，在質(zhì)量、安全、人員履約管理方面進(jìn)行初步實(shí)踐，助力我國品質(zhì)工程建設(shè)。

1 智慧工地管理

本文在“智慧工地”綜合管理信息平臺(tái)上開發(fā)了移動(dòng)端參建人員在崗履約管理系統(tǒng)、瀝青路面施工智能管控系統(tǒng)、質(zhì)量與安全巡查管理系統(tǒng)、遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控系統(tǒng)，并在G551重安江至洪水塘、G242天柱新寨至錦屏大同、G211鎮(zhèn)遠(yuǎn)火車站至臺(tái)江施洞、G242錦屏大同至黎平高屯公路改擴(kuò)建工程等項(xiàng)目管理過程中部分或全部應(yīng)用。依托建立的智慧工地綜合管理信息平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)參建人員的信息化考勤管理、瀝青路面施工全過程質(zhì)量控制智能化管理、質(zhì)量與安全巡查管理信息化，以及遠(yuǎn)程可視化管理重要施工場地，滿足便捷、高效地項(xiàng)目管理需求，具備一定的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。

1.1 參建人員在崗履約管理系統(tǒng)

根據(jù)普通國省干線公路改擴(kuò)建項(xiàng)目人員施工地點(diǎn)變化快、作業(yè)點(diǎn)分散及施工戰(zhàn)線長等特點(diǎn)，項(xiàng)目組開發(fā)了基于移動(dòng)終端的參建人員在崗履約管理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)參建人員的信息化考勤管理。與傳統(tǒng)考勤管理相比，移動(dòng)端參建人員在崗履約管理系統(tǒng)有以下特點(diǎn)：

1）便捷經(jīng)濟(jì)

所有參建人員在規(guī)定的工程建設(shè)范圍內(nèi)的任意位置，均可通過手機(jī)實(shí)現(xiàn)快速定位考勤，節(jié)省了考勤人員往返規(guī)定考勤地點(diǎn)的時(shí)間及交通費(fèi)用。

2）精準(zhǔn)高效

一位真正的大師，絕不可能是一日登頂，一夜成名。在登頂?shù)倪@條漫漫長路里，有多少人知道這背后的磨礪和堅(jiān)持？有多少人有機(jī)會(huì)親身體驗(yàn)過這個(gè)孤獨(dú)的旅程？而登頂之后的這一年，他又有了什么樣的變化？

由于施工項(xiàng)目戰(zhàn)線長、工作面廣、人員工作地點(diǎn)變化快的公路建設(shè)環(huán)境，使用該系統(tǒng)更加高效、準(zhǔn)確地滿足員工履約管理需求，在提高員工在崗履約的同時(shí)，提升項(xiàng)目管理效率。

1.2 質(zhì)量與安全巡查管理系統(tǒng)

與傳統(tǒng)的工地質(zhì)量、安全巡查管理相比，采用質(zhì)量與安全巡查管理系統(tǒng)有以下特點(diǎn)：

1）規(guī)范工作流程

業(yè)主、監(jiān)理和施工管理人員中的任一參建方在施工現(xiàn)場發(fā)現(xiàn)工程質(zhì)量、安全問題，可即時(shí)打開質(zhì)量與安全巡查管理系統(tǒng)手機(jī)APP,按照智能定位、拍照上傳、問題描述等系統(tǒng)功能模塊，實(shí)時(shí)傳遞該問題信息給責(zé)任相關(guān)方，責(zé)任相關(guān)方對(duì)該問題整改完畢后，通過APP中的反饋模塊，回復(fù)問題的整改效果至問題發(fā)起方，從而實(shí)現(xiàn)流程在線閉合，避免了相互推諉責(zé)任現(xiàn)象，規(guī)范了項(xiàng)目管理程序。

2）提升整改效率

由于質(zhì)量與安全巡查管理系統(tǒng)的即時(shí)特性，通過信息化手段，實(shí)時(shí)將發(fā)現(xiàn)的質(zhì)量、安全問題反饋給責(zé)任方，與傳統(tǒng)管理模式相比較，節(jié)省了下發(fā)書面通知等流程的時(shí)間，大大提高了問題整改的效率。

3）有助于管理責(zé)任劃分

通過信息化管理流程，根據(jù)各責(zé)任方對(duì)問題的整改響應(yīng)效率，有助于解決出現(xiàn)問題推諉扯皮的現(xiàn)象和流程在關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)的流轉(zhuǎn)及停留時(shí)間，為業(yè)主采取獎(jiǎng)懲措施提供依據(jù)。

1.3 瀝青路面施工智能管控系統(tǒng)

1）有效解決了施工過程質(zhì)量監(jiān)管通病

對(duì)瀝青路面施工進(jìn)行全過程的智能控制，有效地提升了數(shù)據(jù)采集的及時(shí)性、全面性和準(zhǔn)確性，更加客觀、全面地規(guī)避了現(xiàn)場監(jiān)管不到位問題，及事后檢測的滯后性導(dǎo)致的以點(diǎn)代面、以局部代替整體的質(zhì)量監(jiān)管通病。通過使用瀝青路面施工智能監(jiān)控系統(tǒng)，施工單位可能存在的減少瀝青用量、碾壓遍數(shù)以及瀝青面層攤鋪溫度不足的狀況得到有效的監(jiān)管和控制。如2018年11月，G242錦屏大同至黎平項(xiàng)目瀝青路面的施工，系統(tǒng)就給業(yè)主辦主任報(bào)警了3次，都是由于油石比異常產(chǎn)生，從手機(jī)APP直觀發(fā)現(xiàn)，適時(shí)瀝青含量分別為4.0、4.1和5.5，正常區(qū)間是4.5-4.8，及時(shí)發(fā)現(xiàn)和監(jiān)測了施工過程中存在的問題。

2）有效解決了實(shí)體質(zhì)量缺陷溯源的問題

傳統(tǒng)施工方法中，工程實(shí)體質(zhì)量出現(xiàn)問題時(shí)，很難判斷該質(zhì)量問題源于哪個(gè)施工環(huán)節(jié)。而瀝青路面施工智能管控系統(tǒng)對(duì)路面施工全過程的數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、傳輸、分析和智能預(yù)警，并按照發(fā)生的時(shí)間及工程樁號(hào)進(jìn)行實(shí)時(shí)有序存儲(chǔ)，從而為質(zhì)量問題可追溯性分析提供數(shù)據(jù)支持。比如，實(shí)施完的G211鎮(zhèn)遠(yuǎn)火車站至施洞項(xiàng)目，路面工程出現(xiàn)了病害，就可以調(diào)出該病害的施工樁號(hào)對(duì)應(yīng)當(dāng)初施工的歷史數(shù)據(jù)，通過觀察數(shù)據(jù)，得出是在壓實(shí)施工環(huán)節(jié)出了問題，壓實(shí)遍數(shù)不夠。

3）有效解決了項(xiàng)目管理數(shù)據(jù)共享問題

圖1 施工過程管理智能

智能管控平臺(tái)的使用，實(shí)現(xiàn)了項(xiàng)目各參建單位之間的數(shù)據(jù)共享，同時(shí)滿足上級(jí)主管單位對(duì)項(xiàng)目監(jiān)管的需求。智慧工地平臺(tái)已經(jīng)成為業(yè)主、監(jiān)理、施工單位管理人員對(duì)項(xiàng)目進(jìn)行管理的有效工具：①對(duì)于工程質(zhì)量管理人員，智能管控系統(tǒng)全過程自動(dòng)采集存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)可以為其直觀高效地反饋工程質(zhì)量狀況，數(shù)據(jù)來源及分析可靠；②對(duì)于施工工藝管理人員，根據(jù)系統(tǒng)實(shí)時(shí)采集的施工過程數(shù)據(jù)，分析瀝青混合料拌和過程中級(jí)配穩(wěn)定性及偏差，混合料運(yùn)輸時(shí)長控制，攤鋪碾壓過程中的混合料溫度、速度數(shù)據(jù)以及碾壓遍數(shù)數(shù)據(jù)，為施工全過程的工藝控制提供有力的數(shù)據(jù)支撐，及時(shí)糾正不合適的施工行為；③對(duì)于材料管理人員，根據(jù)系統(tǒng)實(shí)時(shí)統(tǒng)計(jì)的各類材料用量和級(jí)配比例，隨時(shí)計(jì)算各類材料的剩余量，方便統(tǒng)計(jì)材料實(shí)際成本；④對(duì)于進(jìn)度管理人員，智能管控系統(tǒng)具備當(dāng)日及選定時(shí)間段的生產(chǎn)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)查詢功能，方便其掌握選定期間的拌和量、生產(chǎn)量、攤鋪里程和進(jìn)度等關(guān)鍵進(jìn)度信息；⑤對(duì)于上級(jí)主管單位，其通過數(shù)據(jù)接口交互共享數(shù)據(jù)，實(shí)時(shí)獲取施工質(zhì)量、進(jìn)度、過程控制、人員履約等關(guān)鍵信息。

4）有效降低了項(xiàng)目管理成本

在瀝青路面施工智能管控技術(shù)應(yīng)用過程中，在出料口溫度檢測、施工現(xiàn)場混合料攤鋪溫度、攤鋪速度、碾壓溫度、碾壓速度等監(jiān)管方面，采用系統(tǒng)自動(dòng)化連續(xù)采集方式，實(shí)時(shí)采集、傳輸、分析并預(yù)警，改變了傳統(tǒng)的人工旁站采集方式，且采集的數(shù)據(jù)更為全面，一定程度上減少了人員數(shù)量的投入，節(jié)約了項(xiàng)目管理的人工成本。通過初步核算，和傳統(tǒng)管理模式比較，一個(gè)瀝青攤鋪點(diǎn)大約可以節(jié)約人工及車輛使用費(fèi)1000元/天。

5）有效實(shí)現(xiàn)了綠色低碳理念

通過瀝青路面施工智能管控技術(shù)的應(yīng)用，一方面可以有效提高施工效率，減少返工和重復(fù)作業(yè)，節(jié)約施工耗能、降低施工碳排放量，另一方面可以發(fā)現(xiàn)拌和計(jì)量波動(dòng)過大導(dǎo)致的材料用量增加、生產(chǎn)周期過長導(dǎo)致能源消耗過多等問題，實(shí)現(xiàn)綠色低碳理念。

1.4 重要作業(yè)場所管理可視化

可視化管理主要運(yùn)用在G242錦屏大同至黎平高屯項(xiàng)目拌合站、G321丹寨羊甲至臺(tái)晨項(xiàng)目特大橋的建設(shè)管理上。接入的視頻監(jiān)控系統(tǒng)用于對(duì)重要施工場所施工作業(yè)規(guī)范性、安全操作規(guī)范性的監(jiān)控以及關(guān)鍵位置、安全隱患較多區(qū)域的場景監(jiān)控，實(shí)現(xiàn)了施工過程可視化管理。

2 結(jié)語

“智慧工地”是現(xiàn)代工程項(xiàng)目管理的內(nèi)容之一，是信息技術(shù)與交通基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)深度融合的成果，是鑄就“品質(zhì)工程”的有力抓手。通過“智慧工地”管理系統(tǒng)的應(yīng)用，對(duì)施工過程有關(guān)質(zhì)量的數(shù)據(jù)、工藝的數(shù)據(jù)、進(jìn)度的數(shù)據(jù)掌握得更加系統(tǒng)，減少了盲目、主觀的判斷，管理更加有針對(duì)性，問題解決更加高效；施工單位對(duì)于施工過程出現(xiàn)問題的梳理、改進(jìn)更加精準(zhǔn)，避免了無效的、錯(cuò)誤的改動(dòng)行為。

智慧工地系統(tǒng)平臺(tái)服務(wù)于項(xiàng)目管理有很多優(yōu)越性，特別是在普通國省干線和高速公路項(xiàng)目建設(shè)管理中有很大的推廣運(yùn)用價(jià)值?！爸腔酃さ亍惫芾硐到y(tǒng)是我國項(xiàng)目管理的發(fā)展方向，需要得到項(xiàng)目決策者和管理者的積極支持，建議在招投標(biāo)、施工圖預(yù)算就納入“智慧工地”管理相關(guān)內(nèi)容?！爸腔酃さ亍惫芾硐到y(tǒng)是一個(gè)系統(tǒng)工程，還有很多需要補(bǔ)充、完善、創(chuàng)新、突破的地方，需要進(jìn)一步的探索和創(chuàng)新，主要有以下方面：

1）開展農(nóng)民工用工及工資發(fā)放智能化系統(tǒng)研究；開展計(jì)量支付信息化、環(huán)境監(jiān)測智能化的研究和運(yùn)用。

2）在設(shè)計(jì)、施工及運(yùn)營養(yǎng)護(hù)階段，嘗試應(yīng)用BIM技術(shù)進(jìn)行特殊結(jié)構(gòu)物、大橋、特大橋的設(shè)計(jì)及施工控制；嘗試應(yīng)用邊坡遠(yuǎn)程監(jiān)測技術(shù)進(jìn)行邊坡穩(wěn)定性、安全狀態(tài)監(jiān)測；開展全資產(chǎn)管理系統(tǒng)應(yīng)用。

3）嘗試建設(shè)在建項(xiàng)目綜合管理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)與上級(jí)單位項(xiàng)目管理系統(tǒng)的對(duì)接。