智慧工地在城軌施工總承包管理中的應用

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展，借助智慧工地技術信息化、智能化的管理平臺，在大型城際軌道交通施工中予以綜合應用，實現了總包對分包的信息化、精細化、智能化管控。論文結合智慧工地技術在寧句城際軌道交通DS6-TA02標項目施工總承包項目中的應用，針對安全管理、進度和質量管理、材料管理、BIM技術應用等內容進行了介紹和總結。

隨著物聯網、云計算、人工智能、大數據等技術的飛速發展，實現我國建筑行業由傳統的粗放式管理到信息化、智能化、可視化的高效管理轉變已經成為可能。在這種情況下，“智慧工地”應運而生，智慧工地是人工智能在建筑施工領域應用的具體表現，是建立在高度信息化基礎上的一種支持對人和物全面感知、施工技術全面智能、工作互通互聯、信息協同共享、決策科學分析、風險智慧預控的新型施工手段。寧句城際軌道交通工程施工總承包DS6-TA02標結合項目的實際管理需要，通過“智慧工地”技術，對各個工區施工過程中的每一流程和環節進行掌握管理，實現了總包對分包的信息化、精細化、智能化管控，最終有效實現了工程項目管理品質的提升和項目成本的節約。

一、項目概況

寧句城際軌道交通工程施工總承包項目起于馬群站，終于句容站，全長約43.70km。寧句城際軌道交通建成后，將是蘇南地區軌道交通網的重要組成部分，它的實施對于實現交通運輸的現代化乃至實現蘇南現代化建設示范區的目標有著重要的支撐和引領作用。其中DS6-TA02標全長17.286km，含5站（2座地下站，3座高架站）7區間1出入段線及1車輛段，實現施工總承包管理，為此成立了6個土建工區項目部、1個安裝裝修工區項目部，共計7個工區項目部，負責合同要求的施工任務。

二、工程管理

寧句城際軌道交通DS6-TA02標項目的“規模大、專業多、工期緊、接口復雜、前期工程難度大、工程地質和周邊環境制約多”的特點，建立“總承包項目部→工區項目部”扁平化施工生產兩級管理體系。面對如此復雜艱巨的工程，總承包部摒棄過去只靠人工管理的方法，結合項目管理的品質要求，決定采用智慧工地模式進行管理，使總承包部對大型城際軌道交通現場的管理實現數字化、精細化和智慧化。

三、智慧工地運用

1.安全管理

安全生產是工程建設施工的頭等大事。軌道交通工程建設中，工法多，線路長，施工難度大，總承包部的安全管理也面臨了極大的挑戰。而通過運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行路徑，并呈現出整個項目的安全管控重點，打通總包部直通現場的通道。通過數字化管理平臺與視頻監控系統對接，可掌握整個標段所有在施分部工程的實時畫面信息，并可進行回放。針對重點項目，可下沉至現場實地，實時查看重點區域監控視頻，及時掌控項目一線動態。一旦發安全隱患或出現違規操作，可以通過信息平臺及時發送信息到現場值班的安全值班人員手機中，從而及時對隱患進行監督整改，把隱患消滅在萌芽狀態。通過在線完成現場安全巡檢工作的檢查、整改與復查，數據同步分析，從而保證了總承包部對施工現場安全管理的及時高效。

圖1 視頻監控系統

通過數字化管理平臺，還可以通過對以往的安全隱患進行數據分析，總結常見的安全隱患類型，對以后的安全教育提供數據支持，可以使總包部的安全管理工作更加具有針對性，大量節省人力和物力資源。在智慧工地平臺上，還可以對各個工區的安全隱患排查工作進行評價，通過相互對比參照，既方便了管理，而且也可以有效激發各個工區爭先創優的積極性。通過智慧工地與現場人工管理相結合的方法，寧句城際DS6-TA02標從開工到現在，現場安全文明生產符合GB/T28001標準要求，未出現死亡、重傷和機械設備事故，無火災事故發生。

圖2 安全管理系統

2.施工進度和質量管理

城軌施工進度和質量是項目建設的重中之重，對施工進度和質量進行控制管理也是施工總包部對業主負責的必由之路。通過智慧平臺的進度分析，可以看到整個項目的進度情況以及各個工區現場的施工進度，從而方便總包部快速定位阻礙施工進度的關鍵節點，發揮總包部的管理優勢，迅速為項目提供有針對性的解決方案。此外，智慧工地平臺還能召開數字例會，將各個工區每周的施工完成情況以及下周的施工任務體現出來，將施工進度真實完整的展現出來。通過加強對工區的檢查督促，對比評優，可以加強總包部對進度的控制和糾偏，更好地完成項目時間節點任務，為整個軌道交通工程的正常完工保駕護航。

透過智慧工地，可以實現對工程質量不間斷的控制與把握。通過登錄智慧工地系統，可以查閱質量問題趨勢圖、各個工區質量問題環比情況、質量問題分布餅圖等，從而使各工區質量通病等情況一目了然，為總承包部的質量管理提供豐富的質量指標數據，并從整個項目的維度進行統計匯總，為總包部領導快速、準確地呈現一個真實的項目質量狀況。在此基礎上，總包部可以制定專項方案并且完善各項質量管理制度，針對質量存在的問題對癥下藥，從根本上對工程質量進行有效控制，從而為工程創優爭先奠定堅實的質量基礎。

圖3 進度管理系統

圖4 質量管理系統

3.物料管理

大型城際軌道工程長度跨度大，工區多，現場物料諸如商品混凝土、砂漿、鋼筋之類進出十分頻繁，必然給材料管理帶來極大的困難。為精簡管理流程，增強對進度和質量的控制，進出現場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，總包部通過下鉆至具體工區，可查看整條線路每個工區當日、當月收料的供貨商與重量等資料情況，對收料情況和偏差情況進行分析。通過與生產管理系統中物料管理數據打通，掌握在施工程收料、發料、供應方偏差及預警情況，對各分公司收料偏差進行排名，同時結合集團公司的優質供貨商供貨名單，實現整個項目的材料供應及時有效，而且物美價廉，從而實現物料管理優質高效。

4.BIM技術應用

寧句項目圍繞BIM模型，通過廣聯達bimface專業技術，實現了BIM模型輕量化應用，在web端即可實現模型瀏覽、模型構件信息查詢、模型上安全隱患和質量通病問題查詢分析等功能。通過BIM專業工具應用，實現模擬建造、可視化交底、管線綜合以及BIM模型信息存儲與共享等，為后續施工提供了可靠的技術支撐及參考依據。

項目成立了職責分明、層級清晰的BIM研究機構，統籌各專業、各系統開展BIM建造，從工程建造過程中的設計檢算與施工一體化兩個層次，深度探索BIM技術在全面性、系統性、專業性的應用，以滿足工程在不同階段的建設需求，為整個項目工程的安全施工保駕護航。通過使用BIM技術，對現場施工中預制橋墩及蓋梁鋼絞線的張拉順序進行模擬，優化了節段預制懸臂拼裝橋中不同型號鋼筋之間的綁扎順序；驗證了一連三跨全長110.5m，主跨50m，斷面為連續雙U型的節段預制懸臂拼裝橋設計方案的可行性和穩定性，通過建模進行節段的曲線擬合，精準配置鋼模板，有效保證了節段拼裝的精準度，解決了錯臺等弊??；對異形曲面混凝土結構，利用三維點云模型將實體與BIM模型進行比對，便于裝飾幕墻施工；同時，對交匯異形、復雜鋼結構，提前分析模擬，確保加工質量，提高工作效率；采用航拍大飛機技術，對現狀地形地貌進行掃描，將掃描的點云模型與BIM模型結合，提前了解場地特點，便于項目策劃。然后利用BIM三維可視化特性，逼真地模擬梁場可能的布置狀況，并根據不同階段工況特點分析物料需求及場內場地使用狀態，合理優化梁場布局，確保場地內道路滿足U梁預制運輸的實際需求。

應用BIM技術，從前期設計驗算到現場施工起到了巨大的指導作用，相比傳統的施工建造，有效解決了復雜工況下城際軌道交通施工面臨的諸多技術難題，提升了施工效能，優化了服務與管理理念，縮短了工期，保證了工程質量一次成優，有效降低施工成本。

四、結語

基于數字化、信息化的智慧工地建設應用是建筑行業發展的必然趨勢和方向，借助智慧工地可視、可管、可控、可測的管理手段，整合各類數據信息于系統之中，將項目實際執行情況共享給總包部，提升總包部信息的準確性與及時性，便于及時做出科學的管理決策。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量，降低安全風險，節約物料成本，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標的實施情況，可以看出，智慧工地的實施應用，全面促進提升了施工總承包單位對大型城際軌道交通工程綜合管理能力，同時推動了提升整個項目的精益管理水平，保證了項目的安全、質量、經濟成本等目標順理實現，為今后類似工程提供借鑒意義。