劉 燊， 秦志遠(yuǎn)， 王長(zhǎng)茂

(中國建筑土木建設(shè)有限公司，北京 100071)

0 引 言

鐵路用小型預(yù)制構(gòu)件的應(yīng)用使鐵路建設(shè)施工工期縮短、生產(chǎn)效率提高，滿足社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的要求和理念。但由于構(gòu)件種類繁多，并且工序十分復(fù)雜，因此對(duì)其進(jìn)行管理的難度較大。在實(shí)際施工過程中，構(gòu)件管理信息的傳遞難度也較大，嚴(yán)重影響整體施工進(jìn)度。基于此，本文結(jié)合BIM技術(shù)，對(duì)鐵路用小型預(yù)制構(gòu)件跟蹤管理方法進(jìn)行設(shè)計(jì)研究。

1 小型預(yù)制構(gòu)件跟蹤管理方法設(shè)計(jì)

1.1 基于BIM的預(yù)制構(gòu)件信息匯總

利用BIM技術(shù)，將鐵路用小型預(yù)制構(gòu)件的相關(guān)參數(shù)引入，并自動(dòng)得到預(yù)制構(gòu)件運(yùn)輸BIM模型。雖然通過BIM能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)模型以及相關(guān)信息的查找，但對(duì)于其各個(gè)環(huán)節(jié)的信息很難實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)跟蹤定位[1]。因此，本文針對(duì)這一問題進(jìn)行優(yōu)化，在傳統(tǒng)預(yù)制構(gòu)件運(yùn)輸模型的基礎(chǔ)上，引入“云+端”的模式，將模型當(dāng)中的數(shù)據(jù)以及預(yù)制構(gòu)件現(xiàn)場(chǎng)采集的各類數(shù)據(jù)通過協(xié)同方式存儲(chǔ)在云端數(shù)據(jù)庫當(dāng)中，再利用平臺(tái)完成對(duì)所需數(shù)據(jù)的查詢和調(diào)用。利用BIM技術(shù)對(duì)預(yù)制構(gòu)件信息進(jìn)行實(shí)時(shí)采集、存儲(chǔ)和管理，并將其與預(yù)制構(gòu)件在生產(chǎn)、運(yùn)輸和安裝過程中得出的相關(guān)信息匯總，以此實(shí)現(xiàn)從生產(chǎn)到安裝整個(gè)過程的信息管理[2]。其主要流程是在信息采集的過程中，通過直接或間接的方式獲取預(yù)制構(gòu)件狀態(tài)信息、時(shí)間信息、位置信息等，再將其輸入到BIM的數(shù)據(jù)庫當(dāng)中進(jìn)行統(tǒng)一管理，再由BIM自動(dòng)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和處理，由相關(guān)參與方利用BIM對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)整，并針對(duì)異常數(shù)據(jù)問題進(jìn)行溝通交流，以此為后續(xù)生產(chǎn)安裝協(xié)同提供數(shù)據(jù)依據(jù)。

1.2 預(yù)制構(gòu)件信息二維碼標(biāo)簽生成

為實(shí)現(xiàn)對(duì)鐵路用小型預(yù)制構(gòu)件各類信息的實(shí)時(shí)跟蹤管理，本文引入BIM技術(shù)，借助其實(shí)現(xiàn)對(duì)信息的快速采集與上傳，提高管理方法的信息化水平。二維碼技術(shù)是BIM技術(shù)當(dāng)中最常見的一種應(yīng)用技術(shù)，將二維碼與預(yù)制構(gòu)件一一對(duì)應(yīng)，以此實(shí)現(xiàn)現(xiàn)實(shí)與BIM模型之間的連接。利用移動(dòng)終端設(shè)備對(duì)二維碼進(jìn)行掃描以此獲取到預(yù)制構(gòu)件的相關(guān)信息，見表1。

表1 二維碼標(biāo)簽中預(yù)制構(gòu)件信息表

按照表1中的信息內(nèi)容，對(duì)預(yù)制構(gòu)件信息二維碼標(biāo)簽生成，并得到如圖1所示的二維碼標(biāo)簽樣式。

圖1 預(yù)制構(gòu)件信息二維碼標(biāo)簽樣式

在二維碼生成軟件當(dāng)中，新建模板，并將預(yù)制構(gòu)件名稱、設(shè)備ID、分包、樓層等信息輸入到程序當(dāng)中，由程序自動(dòng)根據(jù)設(shè)置的參數(shù)對(duì)屬性值變化內(nèi)容進(jìn)行調(diào)整。由于小型預(yù)制構(gòu)件在外形上的差別較小，因此單純采用二維碼技術(shù)對(duì)各個(gè)預(yù)制構(gòu)件進(jìn)行逐個(gè)掃描管理效率會(huì)受到影響[3]。因此，針對(duì)這一問題，本文將二維碼技術(shù)與RFID技術(shù)相結(jié)合，通過打印機(jī)打印的方式將上述生成的二維碼信息打印到RFID標(biāo)簽紙上，將其隨著預(yù)制構(gòu)件一同進(jìn)行運(yùn)輸，并在傳輸?shù)礁鱾€(gè)位置時(shí)由專人利用RFID手持機(jī)對(duì)RFID標(biāo)簽紙進(jìn)行掃描，獲取相關(guān)信息。同時(shí)，在運(yùn)輸?shù)倪^程中也可以通過移動(dòng)數(shù)據(jù)終端對(duì)二維碼信息進(jìn)行掃描獲取預(yù)制構(gòu)件的信息。

1.3 預(yù)制構(gòu)件運(yùn)輸過程實(shí)時(shí)定位跟蹤

在預(yù)制構(gòu)件從生產(chǎn)廠到鐵路建設(shè)過程中，結(jié)合二維碼技術(shù)可實(shí)現(xiàn)對(duì)預(yù)制構(gòu)件運(yùn)輸狀態(tài)等相關(guān)信息的實(shí)時(shí)定位跟蹤。整個(gè)定位跟蹤流程需要涉及的設(shè)備見表2。

表2 預(yù)制構(gòu)件運(yùn)輸過程實(shí)時(shí)定位跟蹤設(shè)備信息表

結(jié)合表2中所有設(shè)備，得出預(yù)制構(gòu)件運(yùn)輸過程實(shí)時(shí)定位跟蹤流程,如圖2所示。

圖2 預(yù)制構(gòu)件運(yùn)輸過程實(shí)時(shí)定位跟蹤流程

預(yù)制構(gòu)件在完成生產(chǎn)后，其生產(chǎn)廠商應(yīng)當(dāng)將與預(yù)制構(gòu)件有關(guān)的信息錄入，并協(xié)商配送時(shí)間。當(dāng)預(yù)制構(gòu)件出廠后，由運(yùn)輸人員通過PDA掃碼器對(duì)二維碼進(jìn)行核對(duì)，并將預(yù)制構(gòu)件的運(yùn)輸狀態(tài)一并發(fā)送到，通過GPS定位對(duì)位置信息進(jìn)行實(shí)時(shí)上傳，并完成對(duì)預(yù)制構(gòu)件運(yùn)輸狀態(tài)的更新。相關(guān)管理人員可以根據(jù)GPS終端界面顯示的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)對(duì)預(yù)制構(gòu)件的運(yùn)輸狀態(tài)及進(jìn)度進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，方便對(duì)未來施工工期的調(diào)整，避免由于預(yù)制構(gòu)件在運(yùn)輸?shù)倪^程中出現(xiàn)問題，未能及時(shí)送達(dá)而造成最終施工進(jìn)度的增加。

2 對(duì)比實(shí)驗(yàn)

本文通過上述論述，實(shí)現(xiàn)了對(duì)基于BIM的鐵路用小型預(yù)制構(gòu)件跟蹤管理方法的理論設(shè)計(jì)，為進(jìn)一步探究該方法在實(shí)際應(yīng)用中的效果，開展如下對(duì)比實(shí)驗(yàn)。本文選擇以某地區(qū)正在施工的鐵路建設(shè)項(xiàng)目為例，將其相關(guān)數(shù)據(jù)作為實(shí)驗(yàn)依據(jù)。在該項(xiàng)目當(dāng)中需要使用的預(yù)制構(gòu)件共包含5種不同類型，分別利用本文提出的管理方法和傳統(tǒng)管理方法對(duì)2種不同類型預(yù)制構(gòu)件進(jìn)行管理，對(duì)比兩種管理方法下，5種預(yù)制構(gòu)件從生產(chǎn)到完成安裝的時(shí)間。為了更直觀地對(duì)兩種方法管理結(jié)果進(jìn)行比較，將實(shí)驗(yàn)結(jié)果繪制成表，見表3。

表3 兩種管理方法實(shí)驗(yàn)結(jié)果對(duì)比表

從表3可以看出，在兩種不同管理方法下，從預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)到完成安裝的時(shí)間存在較大差異，明顯本文管理方法耗時(shí)更短。同時(shí)，在對(duì)類型Ⅴ預(yù)制構(gòu)件進(jìn)行管理時(shí)，傳統(tǒng)管理方法在應(yīng)用中出現(xiàn)了構(gòu)件丟失的問題，因此無法完成安裝，需要重新選購預(yù)制構(gòu)件。通過對(duì)比實(shí)驗(yàn)證明，本文提出的基于BIM的鐵路用小型預(yù)制構(gòu)件跟蹤管理方法具有更高的管理效率和管理精度，在實(shí)際應(yīng)用中能夠促進(jìn)整個(gè)施工的快速完工，確保構(gòu)件在運(yùn)輸過程中的實(shí)時(shí)跟蹤，并實(shí)現(xiàn)多方協(xié)同。

3 結(jié)束語

當(dāng)前裝配式施工得到了快速地發(fā)展，在鐵路建設(shè)領(lǐng)域當(dāng)中，小型預(yù)制構(gòu)件的應(yīng)用大大提高了鐵路建設(shè)項(xiàng)目的效率。通過本文研究得出，在對(duì)鐵路用小型預(yù)制構(gòu)件進(jìn)行跟蹤管理時(shí)，引入BIM技術(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)更高效率地管理。但由于當(dāng)前BIM技術(shù)在裝配式建設(shè)領(lǐng)域當(dāng)中的應(yīng)用實(shí)例較少，并且沒有配備較為完善的應(yīng)用機(jī)制，因此本文管理方法在實(shí)際實(shí)施仍然存在一定問題。但未來BIM技術(shù)的應(yīng)用會(huì)逐漸成熟，傳統(tǒng)管理方法會(huì)被代替，會(huì)進(jìn)一步推動(dòng)本文跟蹤管理方法的應(yīng)用。因此，為實(shí)現(xiàn)該管理方法在鐵路建設(shè)當(dāng)中的廣泛應(yīng)用，本文還將不斷引入新的技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)管理方法的優(yōu)化。