楊成方 王珊珊 趙保峰 瞿志林

隨著我國建筑科技水平的飛速發(fā)展，借助智慧工地技術(shù)信息化、智能化的管理平臺(tái)，在大型城際軌道交通施工中予以綜合應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)了總包對(duì)分包的信息化、精細(xì)化、智能化管控。論文結(jié)合智慧工地技術(shù)在寧句城際軌道交通DS6-TA02標(biāo)項(xiàng)目施工總承包項(xiàng)目中的應(yīng)用，針對(duì)安全管理、進(jìn)度和質(zhì)量管理、材料管理、BIM技術(shù)應(yīng)用等內(nèi)容進(jìn)行了介紹和總結(jié)。

隨著物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、人工智能、大數(shù)據(jù)等技術(shù)的飛速發(fā)展，實(shí)現(xiàn)我國建筑行業(yè)由傳統(tǒng)的粗放式管理到信息化、智能化、可視化的高效管理轉(zhuǎn)變已經(jīng)成為可能。在這種情況下，“智慧工地”應(yīng)運(yùn)而生，智慧工地是人工智能在建筑施工領(lǐng)域應(yīng)用的具體表現(xiàn)，是建立在高度信息化基礎(chǔ)上的一種支持對(duì)人和物全面感知、施工技術(shù)全面智能、工作互通互聯(lián)、信息協(xié)同共享、決策科學(xué)分析、風(fēng)險(xiǎn)智慧預(yù)控的新型施工手段。寧句城際軌道交通工程施工總承包DS6-TA02標(biāo)結(jié)合項(xiàng)目的實(shí)際管理需要，通過“智慧工地”技術(shù)，對(duì)各個(gè)工區(qū)施工過程中的每一流程和環(huán)節(jié)進(jìn)行掌握管理，實(shí)現(xiàn)了總包對(duì)分包的信息化、精細(xì)化、智能化管控，最終有效實(shí)現(xiàn)了工程項(xiàng)目管理品質(zhì)的提升和項(xiàng)目成本的節(jié)約。

一、項(xiàng)目概況

寧句城際軌道交通工程施工總承包項(xiàng)目起于馬群站，終于句容站，全長(zhǎng)約43.70km。寧句城際軌道交通建成后，將是蘇南地區(qū)軌道交通網(wǎng)的重要組成部分，它的實(shí)施對(duì)于實(shí)現(xiàn)交通運(yùn)輸?shù)默F(xiàn)代化乃至實(shí)現(xiàn)蘇南現(xiàn)代化建設(shè)示范區(qū)的目標(biāo)有著重要的支撐和引領(lǐng)作用。其中DS6-TA02標(biāo)全長(zhǎng)17.286km，含5站（2座地下站，3座高架站）7區(qū)間1出入段線及1車輛段，實(shí)現(xiàn)施工總承包管理，為此成立了6個(gè)土建工區(qū)項(xiàng)目部、1個(gè)安裝裝修工區(qū)項(xiàng)目部，共計(jì)7個(gè)工區(qū)項(xiàng)目部，負(fù)責(zé)合同要求的施工任務(wù)。

二、工程管理

寧句城際軌道交通DS6-TA02標(biāo)項(xiàng)目的“規(guī)模大、專業(yè)多、工期緊、接口復(fù)雜、前期工程難度大、工程地質(zhì)和周邊環(huán)境制約多”的特點(diǎn)，建立“總承包項(xiàng)目部→工區(qū)項(xiàng)目部”扁平化施工生產(chǎn)兩級(jí)管理體系。面對(duì)如此復(fù)雜艱巨的工程，總承包部摒棄過去只靠人工管理的方法，結(jié)合項(xiàng)目管理的品質(zhì)要求，決定采用智慧工地模式進(jìn)行管理，使總承包部對(duì)大型城際軌道交通現(xiàn)場(chǎng)的管理實(shí)現(xiàn)數(shù)字化、精細(xì)化和智慧化。

三、智慧工地運(yùn)用

1.安全管理

安全生產(chǎn)是工程建設(shè)施工的頭等大事。軌道交通工程建設(shè)中，工法多，線路長(zhǎng)，施工難度大，總承包部的安全管理也面臨了極大的挑戰(zhàn)。而通過運(yùn)用智慧工地的安全板塊可以為總包部的安全管理提供有效的執(zhí)行路徑，并呈現(xiàn)出整個(gè)項(xiàng)目的安全管控重點(diǎn)，打通總包部直通現(xiàn)場(chǎng)的通道。通過數(shù)字化管理平臺(tái)與視頻監(jiān)控系統(tǒng)對(duì)接，可掌握整個(gè)標(biāo)段所有在施分部工程的實(shí)時(shí)畫面信息，并可進(jìn)行回放。針對(duì)重點(diǎn)項(xiàng)目，可下沉至現(xiàn)場(chǎng)實(shí)地，實(shí)時(shí)查看重點(diǎn)區(qū)域監(jiān)控視頻，及時(shí)掌控項(xiàng)目一線動(dòng)態(tài)。一旦發(fā)安全隱患或出現(xiàn)違規(guī)操作，可以通過信息平臺(tái)及時(shí)發(fā)送信息到現(xiàn)場(chǎng)值班的安全值班人員手機(jī)中，從而及時(shí)對(duì)隱患進(jìn)行監(jiān)督整改，把隱患消滅在萌芽狀態(tài)。通過在線完成現(xiàn)場(chǎng)安全巡檢工作的檢查、整改與復(fù)查，數(shù)據(jù)同步分析，從而保證了總承包部對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)安全管理的及時(shí)高效。

圖1 視頻監(jiān)控系統(tǒng)

通過數(shù)字化管理平臺(tái)，還可以通過對(duì)以往的安全隱患進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，總結(jié)常見的安全隱患類型，對(duì)以后的安全教育提供數(shù)據(jù)支持，可以使總包部的安全管理工作更加具有針對(duì)性，大量節(jié)省人力和物力資源。在智慧工地平臺(tái)上，還可以對(duì)各個(gè)工區(qū)的安全隱患排查工作進(jìn)行評(píng)價(jià)，通過相互對(duì)比參照，既方便了管理，而且也可以有效激發(fā)各個(gè)工區(qū)爭(zhēng)先創(chuàng)優(yōu)的積極性。通過智慧工地與現(xiàn)場(chǎng)人工管理相結(jié)合的方法，寧句城際DS6-TA02標(biāo)從開工到現(xiàn)在，現(xiàn)場(chǎng)安全文明生產(chǎn)符合GB/T28001標(biāo)準(zhǔn)要求，未出現(xiàn)死亡、重傷和機(jī)械設(shè)備事故，無火災(zāi)事故發(fā)生。

圖2 安全管理系統(tǒng)

2.施工進(jìn)度和質(zhì)量管理

城軌施工進(jìn)度和質(zhì)量是項(xiàng)目建設(shè)的重中之重，對(duì)施工進(jìn)度和質(zhì)量進(jìn)行控制管理也是施工總包部對(duì)業(yè)主負(fù)責(zé)的必由之路。通過智慧平臺(tái)的進(jìn)度分析，可以看到整個(gè)項(xiàng)目的進(jìn)度情況以及各個(gè)工區(qū)現(xiàn)場(chǎng)的施工進(jìn)度，從而方便總包部快速定位阻礙施工進(jìn)度的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)，發(fā)揮總包部的管理優(yōu)勢(shì)，迅速為項(xiàng)目提供有針對(duì)性的解決方案。此外，智慧工地平臺(tái)還能召開數(shù)字例會(huì)，將各個(gè)工區(qū)每周的施工完成情況以及下周的施工任務(wù)體現(xiàn)出來，將施工進(jìn)度真實(shí)完整的展現(xiàn)出來。通過加強(qiáng)對(duì)工區(qū)的檢查督促，對(duì)比評(píng)優(yōu)，可以加強(qiáng)總包部對(duì)進(jìn)度的控制和糾偏，更好地完成項(xiàng)目時(shí)間節(jié)點(diǎn)任務(wù)，為整個(gè)軌道交通工程的正常完工保駕護(hù)航。

透過智慧工地，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)工程質(zhì)量不間斷的控制與把握。通過登錄智慧工地系統(tǒng)，可以查閱質(zhì)量問題趨勢(shì)圖、各個(gè)工區(qū)質(zhì)量問題環(huán)比情況、質(zhì)量問題分布餅圖等，從而使各工區(qū)質(zhì)量通病等情況一目了然，為總承包部的質(zhì)量管理提供豐富的質(zhì)量指標(biāo)數(shù)據(jù)，并從整個(gè)項(xiàng)目的維度進(jìn)行統(tǒng)計(jì)匯總，為總包部領(lǐng)導(dǎo)快速、準(zhǔn)確地呈現(xiàn)一個(gè)真實(shí)的項(xiàng)目質(zhì)量狀況。在此基礎(chǔ)上，總包部可以制定專項(xiàng)方案并且完善各項(xiàng)質(zhì)量管理制度，針對(duì)質(zhì)量存在的問題對(duì)癥下藥，從根本上對(duì)工程質(zhì)量進(jìn)行有效控制，從而為工程創(chuàng)優(yōu)爭(zhēng)先奠定堅(jiān)實(shí)的質(zhì)量基礎(chǔ)。

圖3 進(jìn)度管理系統(tǒng)

圖4 質(zhì)量管理系統(tǒng)

3.物料管理

大型城際軌道工程長(zhǎng)度跨度大，工區(qū)多，現(xiàn)場(chǎng)物料諸如商品混凝土、砂漿、鋼筋之類進(jìn)出十分頻繁，必然給材料管理帶來極大的困難。為精簡(jiǎn)管理流程，增強(qiáng)對(duì)進(jìn)度和質(zhì)量的控制，進(jìn)出現(xiàn)場(chǎng)的物資材料需要全方位精確管理。通過智慧工地的物料分析系統(tǒng)，總包部通過下鉆至具體工區(qū)，可查看整條線路每個(gè)工區(qū)當(dāng)日、當(dāng)月收料的供貨商與重量等資料情況，對(duì)收料情況和偏差情況進(jìn)行分析。通過與生產(chǎn)管理系統(tǒng)中物料管理數(shù)據(jù)打通，掌握在施工程收料、發(fā)料、供應(yīng)方偏差及預(yù)警情況，對(duì)各分公司收料偏差進(jìn)行排名，同時(shí)結(jié)合集團(tuán)公司的優(yōu)質(zhì)供貨商供貨名單，實(shí)現(xiàn)整個(gè)項(xiàng)目的材料供應(yīng)及時(shí)有效，而且物美價(jià)廉，從而實(shí)現(xiàn)物料管理優(yōu)質(zhì)高效。

4.BIM技術(shù)應(yīng)用

寧句項(xiàng)目圍繞BIM模型，通過廣聯(lián)達(dá)bimface專業(yè)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了BIM模型輕量化應(yīng)用，在web端即可實(shí)現(xiàn)模型瀏覽、模型構(gòu)件信息查詢、模型上安全隱患和質(zhì)量通病問題查詢分析等功能。通過BIM專業(yè)工具應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)模擬建造、可視化交底、管線綜合以及BIM模型信息存儲(chǔ)與共享等，為后續(xù)施工提供了可靠的技術(shù)支撐及參考依據(jù)。

項(xiàng)目成立了職責(zé)分明、層級(jí)清晰的BIM研究機(jī)構(gòu)，統(tǒng)籌各專業(yè)、各系統(tǒng)開展BIM建造，從工程建造過程中的設(shè)計(jì)檢算與施工一體化兩個(gè)層次，深度探索BIM技術(shù)在全面性、系統(tǒng)性、專業(yè)性的應(yīng)用，以滿足工程在不同階段的建設(shè)需求，為整個(gè)項(xiàng)目工程的安全施工保駕護(hù)航。通過使用BIM技術(shù)，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)施工中預(yù)制橋墩及蓋梁鋼絞線的張拉順序進(jìn)行模擬，優(yōu)化了節(jié)段預(yù)制懸臂拼裝橋中不同型號(hào)鋼筋之間的綁扎順序；驗(yàn)證了一連三跨全長(zhǎng)110.5m，主跨50m，斷面為連續(xù)雙U型的節(jié)段預(yù)制懸臂拼裝橋設(shè)計(jì)方案的可行性和穩(wěn)定性，通過建模進(jìn)行節(jié)段的曲線擬合，精準(zhǔn)配置鋼模板，有效保證了節(jié)段拼裝的精準(zhǔn)度，解決了錯(cuò)臺(tái)等弊??；對(duì)異形曲面混凝土結(jié)構(gòu)，利用三維點(diǎn)云模型將實(shí)體與BIM模型進(jìn)行比對(duì)，便于裝飾幕墻施工；同時(shí)，對(duì)交匯異形、復(fù)雜鋼結(jié)構(gòu)，提前分析模擬，確保加工質(zhì)量，提高工作效率；采用航拍大飛機(jī)技術(shù)，對(duì)現(xiàn)狀地形地貌進(jìn)行掃描，將掃描的點(diǎn)云模型與BIM模型結(jié)合，提前了解場(chǎng)地特點(diǎn)，便于項(xiàng)目策劃。然后利用BIM三維可視化特性，逼真地模擬梁場(chǎng)可能的布置狀況，并根據(jù)不同階段工況特點(diǎn)分析物料需求及場(chǎng)內(nèi)場(chǎng)地使用狀態(tài)，合理優(yōu)化梁場(chǎng)布局，確保場(chǎng)地內(nèi)道路滿足U梁預(yù)制運(yùn)輸?shù)膶?shí)際需求。

應(yīng)用BIM技術(shù)，從前期設(shè)計(jì)驗(yàn)算到現(xiàn)場(chǎng)施工起到了巨大的指導(dǎo)作用，相比傳統(tǒng)的施工建造，有效解決了復(fù)雜工況下城際軌道交通施工面臨的諸多技術(shù)難題，提升了施工效能，優(yōu)化了服務(wù)與管理理念，縮短了工期，保證了工程質(zhì)量一次成優(yōu)，有效降低施工成本。

四、結(jié)語

基于數(shù)字化、信息化的智慧工地建設(shè)應(yīng)用是建筑行業(yè)發(fā)展的必然趨勢(shì)和方向，借助智慧工地可視、可管、可控、可測(cè)的管理手段，整合各類數(shù)據(jù)信息于系統(tǒng)之中，將項(xiàng)目實(shí)際執(zhí)行情況共享給總包部，提升總包部信息的準(zhǔn)確性與及時(shí)性，便于及時(shí)做出科學(xué)的管理決策。此外，智慧工地可以有效提高大型城際軌道交通工程施工效率和施工質(zhì)量，降低安全風(fēng)險(xiǎn)，節(jié)約物料成本，提高安全綠色文明施工程度。

透過智慧工地在寧句城際軌道交通DS6-TA02標(biāo)的實(shí)施情況，可以看出，智慧工地的實(shí)施應(yīng)用，全面促進(jìn)提升了施工總承包單位對(duì)大型城際軌道交通工程綜合管理能力，同時(shí)推動(dòng)了提升整個(gè)項(xiàng)目的精益管理水平，保證了項(xiàng)目的安全、質(zhì)量、經(jīng)濟(jì)成本等目標(biāo)順理實(shí)現(xiàn)，為今后類似工程提供借鑒意義。