智慧建造的应用和管理

智慧建造的应用和管理（共2篇）

智慧建造的应用和管理 篇1

推进智慧建造，实现管理升级

2015年李克强总理政府工作报告中提出制定“互联网+”行动计划，希望通过大力发展互联网经济创新思维，解决目前我国面临的经济结构转型升级、全面深化改革、推进城镇化建设、建设制造强国和网络强国等问题，实现经济社会跨越式发展。至此,“互联网+”战略上升到国家层面。

近年来，随着物联网、大数据、移动互联、BIM及云技术在不同行业的应用日趋成熟，以“互联网+”技术为依托的智慧化建造的概念在建筑领域也日渐清晰。建造过程不断的自动化、智能化、智慧化演变,要求拥有雄心的建筑企业必须跟上时代的浪头。

中建X局顺势而为，基于对“对国家、对时代、对企业”负责的态度，响应中建股份的要求，以实现全面信息化为突破口，已在基础设施领域展开智慧化建造的探索，并在过程中积累了一些管理经验。

一、中建X局管理信息化集成系统建设情况

中建X局紧紧围绕“1234”工作思路开展信息化建设。坚持“技术平台+产品+二次开发”和“整体架构，分步实施”的工作思路，按照“服务战略、集约管控、集成应用、务求实效”的建设原则，遵循“管理标准化、标准表单化、表单信息化、信息集约化”的四化实施路径，大力推进标准化为基础、信息化为手段、精细化为目的“三化融合”，已经建成了由集团门户、协同平台、档案管理、市场营销、生产技术、商务合约、人力资源、财务资金、电子商务、数控中心十大运行子系统和施工项目管理、投资项目管理两大支撑系统组成的局管理信息化集成系统。目前已处于全面应用阶段。

全局53个各级分支机构及700多个在建项目纵向到底横向到边，实现100%全覆盖，全面实现了高效运营敏捷管控、财务一体化规范 管理和项目成本精细管理等信息化战略目标。

二、中建X局基础设施项目智能化管理与实践

1、智能预警管理

1.1 隧道围岩智能预警管理与应用

隧道施工过程中，由于地层的损失和地下水位的影响，特别是洞口或浅埋地段，地质条件更为复杂，如不能及时掌握岩体变化，极易造成坍方和衬砌开裂现象。

为解决以上问题，中建X局在郑万铁路、正习高速等长大隧道项目成功建立了隧道围岩智能预警系统进行风险管理。

该系统通过在隧道相关位置埋设反射片、固定全站仪及在隧顶设置静力水准仪自动沉降采集设备等，在施工过程中对隧道地表沉降、拱顶下沉、围岩收敛、断面变化等监控项目进行量测，通过自动化采集、即时传输，即时分析相关数据，具有自动完成周期变形监测、实时评价变形监测成果,实时显示变形趋势等智能化功能,使隧道围岩量测更精确、更便捷，提供的预警信息自动处理上传共享，通过手持终端或者电脑端网站指导隧道施工。1.2 深基坑智能预警管理与应用

地铁车站等涉及深基坑施工的工程，必须保证支护结构状态稳定，确保基坑施工安全，且不危及基坑周边建筑物和既有建（构）筑物、地下管线等。

为规避以上风险，中建X局在XX线等各地铁车站建立了深基坑智能预警系统进行风险管理。

该系统由采集端、智能云平台及信息接收端组成。通过在基坑相关位置布置GPS系统、静力水准仪、自动沉降仪、固定测斜仪、轴力计、水位计、应力计等设备，建立起基坑沉降、位移一体化监测站；建筑物沉降、倾斜一体化监测站；深部位移一体化监测站等自动化智能监测系统，并辅以人工采集、即时上传文件或数据，通过专用软件 处理数据，实现了基坑水平位移监测、竖向位移监测、倾斜监测、裂缝监测、水位监测、应力监测、周边建构筑物沉降位移倾斜等数据无线网络自动传输、数据计算、趋势分析、报警通知、报告推送等功能。并将预警信息在系统共享，通过手持终端或者电脑端网站实时共享，以便动态指导施工。

1.3 盾构施工风险智能预警管理与应用

因盾构推进施工将会扰动土体、对地下水产生影响，从而引起洞内涌水涌沙，地表、地下设施及附近建筑物的变形、沉降。同时施工过程中盾构姿态是影响隧道施工质量的关键，做好盾构施工风险智能预警管理，是关系到盾构区间施工安全和质量的关键。

为加强盾构施工管理，中建X局在目前在建盾构区间施工中均推行了盾构施工风险智能预警管理。

该系统主要可实现以下功能：

一是对周边环境监控数据预警分析，通过类似于隧道围岩智能预警系统进行环片沉降与收敛监测、地表隆起及沉降监测。通过类似于深基坑智能预警系统进行临近建筑物沉降、倾斜的监测及沿线地下管线沉降监测。并辅以航拍图、平面图直观展示盾构机位置，可提前预警盾构机即将穿越的风险点，接近前系统自动推送短信消息至相关人员，再进行二次安全技术交底并落实相关应急准备。

二是对设备数据及视频远程实时监控，实时监测盾构施工参数，展示盾构机实时姿态数据，掌握盾构机最新状态。通过盾构自动导向系统全天候显示盾构姿态，做到关键参数异常及时预警及报警。如：土仓压力、盾尾间隙偏差、管片与设计轴线偏差、千斤顶行程偏差，借助于体积与称量系统提供的每环出土量等指标。

以上监控数据、设备数据实时上传、处理，实时进行安全评估，根据洞内、洞外动态，即时调度，确保盾构施工安全、质量受控。1.4 支架智能预警管理与应用

现浇支架作为混凝土现浇过程中的受力支撑体系，其安全性在整个施工工程必须得到保证。在整个支架工作过程中，在进行混凝土现 浇时是最易出现安全事故，而一般来说，在工期紧张的混凝土现浇工程中，通常仅选取代表跨进行预压，而未经预压的支架现浇过程中的安全性需要通过支架的实时监控进行保障。

为确保支架绝对安全，中建X局在XX等项目推行应用了支架智能预警系统。

该系统由数据采集层、数据处理层和用户层三大块内容组成。其数据采集层由智能数据采集仪与各类传感器（压力、位移、倾角）组成，收集支架在现浇过程中的变形、应力参数，实时采集及上传数据；数据处理层为物联网云端服务器，通过对数据实时分析，及时诊断出结构的受力状态和性能；用户层主要体现的就是监测信息的反馈，可根据具体需要在电脑端、手机端实现共享，并提供完整的监测报告。在保障在整个现浇过程中施工人员的安全，同时积累相应的技术资料，为后续现浇支架施工安全提供数据支撑。

2、智能化交底管理

2.1 可视化技术交底与安全交底应用

局基础设施部统筹相关重点基础设施项目，积极推进可视化交底的制作工作，并注重系统性的成套打造，如在XX线可视化交底技术已实现涵盖地铁车站施工、盾构施工主要分部分项工程共16大项成果。

可视化交底利用BIM动画技术为基础，实现了交底由文字向视频的生动转换，使接受交底的管理人员、施工人员通过视觉感受该工程的施工顺序、具体做法、控制重点及注意事项；同时，BIM动画技术能提供良好的三维视图和透视视图，内容直观呈现，能使文化水平相对较低、施工经验缺乏的劳务人员快速掌握相关的施工技术。2.2 VR安全体验应用

在XX等项目并逐步在新开项目推广现场VR安全体验馆建设，积极进行安全生产风险预控管理应用。

VR安全体验通过VR虚拟现实技术，模拟安全事故发生的瞬间，使置身虚拟环境中的人从听觉、视觉、触觉等，身临其境体验到施工 现场危险行为发生的全过程，了解安全事故的严重性，从而规范施工行为，减少和避免施工事故的发生。VR安全体验因其虚拟现实环境的特点，减少了现实空间中某些训练操作的困难和可能产生的危险。2.3 二维码现场交底应用

中建X局在多数项目已推行项目管理二维码技术，目前“二维码”管理已覆盖了劳务实名制管理、技术方案及技术交底管理、安全巡查管理、质量实名追踪管理、材料验收管理、物资设备进出场管理及宣传管理等项目管理的方方面面。

二维码现场交底技术依托微信扫一扫技术，将技术、质量、安全管理的各类交底文件通过上传网络平台生成二维码，制作成集中交底展板、交底展示牌等安放在施工现场，施工管理人员、劳务人员可根据自身需求通过手机扫码获取相关文件，实现了交底的长期化、常态化、生活化。

3、施工现场动态管理

3.1 项目智慧工地平台应用

项目智慧工地平台是各业务系统的基础平台以及用户访问的统一入口。并为用户提供统一的身份认证和图形化访问界面，可为项目部管理人员、劳务人员、上级公司及其它责任主体管理人员提供通用的数据共享和沟通协作平台，将项目管理提升到了一个新的高度。

该平台已在长XX等很多项目得到应用。

智慧工地平台为智慧工地APP和各终端系统提供了集中处理平台，基于各智能软件处理模块，平台可将各终端系统所采集的大量数据进行可视化分析，进而化繁为简。

智慧工地平台功能主要包含了工地电子平面图、项目管理、劳务管理、安全管理、环境与能耗、系统管理和BIM进度展现等一系列内容，帮助各层级人员在抽象数据中明鉴即时形势、学习提高技能、洞见未来趋势，精准决判业务等发挥了很大的作用。3.2 手持智能终端应用

除了智能手机、平板电脑等,功能更强大的其它手持智能终端设备在各行各业应用越来越普遍，对于建筑工程，通过专用手持终端设备提升物资管理和总承包现场门禁管理简单易行，成效显著，为后续其它可积累相关经验。

在XX等项目中，已经在推广使用。

该终端具有更强大的数据采集和自动识别能力。具有条码扫描头、电子标签,智能卡等无线射频识别技术、热敏打印等功能。

一是物资收发手持智能终端系统解决了目前项目部物资收、发、盘环节存在的问题，如项目均是月底集中做账，统计滞后，存在材料的丢失倒卖风险；物资管理系统中的账面库存、实物库存和进料登记减发料登记的实时库存三库存不一致，存在错发、漏发和虚发的管理漏洞；库存盘点不及时、造成项目停工待料；数据上传不及时，各级管理者动态掌控数据不真实等问题。

二是总承包门禁管理系统主要通过在分包相关施工人员和车辆上安置电子标签，利用进出口处放置的智能终端无线射频扫描、读取电子标签信息，然后通过终端控制中心系统事先录入信息和终端扫描到的信息进行比对，确认无误就可以自动放行。

通过手持终端的使用，基础数据更准确，成本分析更真实、领导决策更精准，同时降低一些非法行为。3.3其他信息化管理手段

（1）拌合站、试验室信息化系统

为达到混凝土生产过程监控及质量追溯的目的，确保混凝土质量，拌合站、试验室信息化系统能发挥巨大的作用。

在XX等项目试验室、拌和站已建立了信息化管理平台。该系统分为管理平台和采集操作平台。其中，试验室信息化系统能实现试验数据自动采集、试验结果自动计算及判定，具有提醒、分 析、汇总、监控等功能；拌和站信息化管理系统通过采集生产过程数据，借助于计算机管理手段，通过授权各级管理者及时掌握试验数据，全面掌握施工质量动态。试验室试验数据实时上传，不合格数据信息化平台报警后各级管理者会及时掌握，对质量管理情况进行即时了解、即时控制。拌和站信息化从原材料进场，配料单录入，生产过程数据同步上传，每盘材料如超过允许误差，系统能及时报警，决定混凝土降低标号使用或者作废品处理或用于临建工程，并作相关影像文字资料并输入信息化保存，日后方便进行质量追溯，确保了工程质量。（2）BIM（工程数据模型）+GIS（空间分析技术）融合技术

为满足管廊工程的设计、施工、运营维护等生命周期不同阶段的管理需求，通过BIM+GIS融合技术对数据整合和集成，对整个管廊的运行维护提供强有力的技术支撑。

目前在XX项目正在组织研究应用。

（3）巡检机器人技术

高压电力电缆也是地下综合管廊的一员，人力的巡检很难对这部分危险区域进行检查，巡检机器人代替人工在高压危险地带进行巡检，解决传统人力巡检方式存在的缺陷。

目前在XX项目研究应用巡检机器人技术。3.4 盾构出渣称重系统与应用

传统盾构区间施工，出土量一般以体积进行测算，精准度偏低，影响施工人员及管理人员对掘进掌子面的形势判断，从而增加风险。

中建X局已在XX项目得到应用。

该系统通过在盾构机出碴传送带设置重量、速度传感器，及时收集相关信息，并根据设定算法自动对渣土重量进行测算，并具有自动传输功能，从而配合传统碴土测量方式实现了盾构施工出土体积和重量的双控，提升了准确度，同时系统可设定出渣重量的预警值，系统及时发现出渣异常情况并提醒管理人员及时进行后续注浆及地面异 常处理。

3.5 设备安全巡检系统与应用

传统安全巡检繁琐、分散，其巡查效果与人的责任心关系密切。在XX等项目建立了设备安全巡检系统。

设备安全巡检系统主要以二维码为基础，通过将每种机械设备的型号、参数、状态、负责人信息等通过软件录入平台服务器，生成相对应的二维码，巡检人员通过手机扫码对设备管理进行检查，发现问题或缺陷可通过手机拍照或信息上传平台，督促安全管理人员及时进行整改。可以使公司、项目部管理人员随时掌握项目施工现场的动态，促使日常巡检更加便捷、准确。3.6 安全隐患整改系统与应用

为快速排查和复查安全隐患情况、及时消除安全隐患，促进基层安全工作常抓不懈,始终绷紧安全生产这根弦,筑牢安全生产根基，克服整改弄虚做假，拖延打折的传统弊病，可通过智能安全隐患整改系统来提升管理效果。

在XX等多个项目建立了安全隐患整改系统。

该系统通过互联网+物联网的方式实现业务替代，有安全检查、逾期未整改隐患通知、安全隐患公示、隐患统计分析和表单打印等功能，通过该系统将发现的问题形成隐患整改单并实时上传，系统自动通知整改责任人，责任人整改完成并上传整改后照片，流程发至安监人员进行复查，安监人员确认整改是否合格，最终形成安全检查整改的闭合。同事本系统的线上化功能使上级公司也能实时掌握项目施工现场动态，实现安全巡检便捷化。

三、存在问题

1、大数据管理程度不高，经验及技术数据资产流失

大数据就是将海量碎片化的信息数据及时地进行筛选、分析，并最终归纳、整理出企业需要的资讯。通过大数据的分析，做出的决策 才会更加科学、合理，从而使企业在市场上拥有更强的竞争力和不断创新的能力。

而智慧化建造实现的基础就是对大数据的应用，但目前全局范围内数据的管理及二次挖掘缺乏统一标准，大型数据集成智能处理平台的“缺席”造成了数据集中管理程度不高的现状；同时现阶段项目与项目之间的数据无通用接口，现阶段已收集的经验及技术数据未做到统一归口管理，优劣数据混杂、区分困难，数据资产面临严重流失。如何做好大数据管理，形成企业的优质数据资产，局层面首要须克服以下困难：

一方面，企业业务部门、基层项目部大数据概念不强，难以准确把握大数据的应用场景和价值，造成很多有价值经验及技术历史数据被无意识的删除，无形中导致企业数据资产严重流失。

另一方面，有价值的经验及技术数据，散落在不同部门和基层项目部，而且这些数据存储形式不一，存储技术也不一，数据间缺少联通路径，很难整合形成大数据资产化。

因此，局层面须首先推动和分享大数据应用场景，让更多的业务人员了解大数据的价值，同时加强碎片化的数据管理，减少数据流失现象，并通过推动技术革新和工具共享，打造统一的数据管理平台，来实现企业级的大数据资产管理。

2、管理范围受限，无法全企业范围内统筹管控

由于目前局层面无成熟的标准可供参考、统筹全局数据的大型存储处理器尚未建立、数据无通用接口，采集终端尚未进行有效规范，致使现阶段以各个项目为试验载体的数据还无法实现局层面的采集、智能化挖掘和分析，管理范围仅局限于各个项目自身。现阶段各类基于智慧建造风险管理、安全管理的平台载体、模式均不相同，已收集的各类数据再次开发难度及成本较高，数据资产的标化管理还未实现 9 全企业范围内的统筹管控。

3、管理系统性需要提升

目前，智慧化建造在全局几个大型的重点项目中推行、试验，大量数据只作为某个特殊管理要求或科研目的被单独使用，大数据管理系统性亟待增强。

为此，现阶段必须从各业务部门、基层项目部抓起，分层级完善相关组织管理架构，形成工作体系，制定相关标准，配置足量设备，尽快打造局层面的大型数据集成智能处理平台，是实现大数据管理的奠基石。

而大数据管理平台的每个工作环节都需要依靠专业人员完成，人才的缺乏是阻碍我局推进大数据管理的首要阻力，因此，培养和造就一支掌握大数据技术、懂管理、有大数据应用经验的专业人才队伍是实现大数据管理的必要保障。

同时，数据标准的统一则是实现大数据管理系统化的根本。如何尽快定义数据源头抽取、转化、预处理等基础工作的标准化，制定局层面统一的大数据使用指南，是实现大数据管理系统化的必经之路。

四、展望

1、构建“四全”基础设施项目智慧管理云平台

中建X局正在深化设计开发的基础设施项目智慧管理云平台将基于项目履约、技术、科研、安全、质量、商务、财务、人力资源等各项管理的高度集中信息化，通过BIM模拟、视频连接、信息采集、网络通信等信息化手段，利用物联网云平台服务器的智能化收集、分析、计算、反馈，实现企业与项目点对点、点对面、面对面、面对点式的全方位管控；以“服务生产、集成应用、智能管控、务求实效”理念为牵引，构建“四全”（组织全覆盖、项目全周期、企业全成本、业务全集成）的基础设施项目智慧管理云平台，并进行全面、全程、10 全员的“三全”管理，践行基础设施项目“共创”理念。打造基础设施项目由现场实施层至企业决策层的高速信息枢纽，实现基础设施工程的智慧化建造。

2、实现基于物联网的工程大数据管理，形成企业数据资产管理的体系

以“一切业务数据化，一切数据业务化”目标为纲领，以数据专业化处理为手段，利用基础设施项目智慧管理云平台，实现基于物联网的工程大数据管理，形成企业数据资产管理的体系，推进基础设施板块价值增长，充分发掘海量数据背后的系统化、标准化，完成企业数据资产“共享”升级。

X局在基础设施板块迅猛的业务增长、标准化及精细化的项目管理以及项目智慧管理云平台的打造，都为X局快速实现基础设施工程的大数据管理提供了可能；随着基础设施项目智慧管理云平台的逐渐成熟、稳定，利用该平台的集成、整合、分享能力，数据资产的积累、管理、应用必将向系统化、标准化方向前进，基础设施领域优质资源可实时、全面共享，最终形成X局在该板块的核心竞争力。

3、实现基础设施项目大数据动态分析辅助决策管理体系

人类信息化革命已进入“大数据时代”，升级企业决策机制，实现基础设施项目大数据动态分析辅助决策管理体系，持续深化业务板块“用数据说话、用数据管理、用数据决策、用数据服务”的管理理念。

利用基础设施项目智慧管理云平台积累的丰富数据资产，可实现基础设施领域项目的定位参考、风险参考、管理参考、换位参考、优势参考及服务参考，基于大数据动态分析辅助决策机制，合理规避项目运行过程中的各项潜在错误，为客户提供针对性的优质服务，形成企业在大数据时代与各方的“共赢”局面势在必行。

因此，在大数据的时代背景下，利用大数据动态分析辅助应对客户变化的需求和要求，是我们基础设施项目持续高位占领市场的关键；利用大数据动态分析辅助提升基础设施建设的自动化、智能化、智慧化，是我们基础设施领域持续引领行业进步的关键；利用大数据动态分析辅助管控基础设施项目潜在风险，是我们基础设施板块稳步实现全面拓展的关键。

这些都是企业下一步要持续努力开展工作的方向，最终全面实现企业“数据一个库、监管一张网、管理一条线”的智慧化建造目标要求。

智慧建造的应用和管理 篇2

根据国家“一带一路”的顶层战略,多种跨越大江(河)、海峡(湾)的大型桥梁需要建设,推进我国桥梁建设信息化、智能化达到“智慧建造”的建设理念。智慧建造[1,2],要求工程在施工过程中必须兼顾对环境的保护实现“绿色施工”,即在保证质量、安全等基本要求的前提下,通过科学的管理手段和技术的进步,最大限度地节约资源、减少对环境有负面影响的施工活动,实现节能、节地、节水、节材和环境保护。建设项目在“智慧建造”[3,4]的理念下至少节约20%的资源消耗和碳的排放,其中施工一线的精细化建造带来的节约可达5%~10%。BIM技术[5,6,7,8,9]作为智慧建造实现过程中的重要技术之一,在21世纪被广泛应用,从应用的范围来说包括建筑、结构、机电、市政管廊、风电塔架以及桥梁建设;从应用的结构形式来说包括钢结构和混凝土等结构。可见,从制造行业衍生而来的BIM技术[10,11,12,13,14,15]在国家城市的建设中起到了从量到质的改变。BIM技术具有施工过程可视化、参数化、仿真性和信息化等优点,结合桥梁施工特点对BIM技术在叶盛黄河大桥智慧建造中的应用做出研究及探讨。

1工程概况

叶盛黄河公路大桥项目(简称本项目)起于青铜峡市叶盛西,接北京至拉萨国家高速公路叶盛互通式立交,止于灵武农场一站,接在建的211国道灵武南环西延线和已建成的银川西安高速公路,项目全长10.3 km,其中灵武境内4.3 km,全线采用一级公路标准建设。叶盛黄河公路大桥长1.3 km,桥面宽31.5 m,两岸连接线长9 km,包括主桥、西引桥、东引桥和滩地引桥4个部分共计21跨。桥梁上部结构采用波形钢腹板预应力混凝土连续箱梁,其全景效果图和整体结构BIM模型见图1。

2 BIM技术应用的必要性

本项目施工内容主要包括道路、桥梁和地下管线等,在施工过程中主要面临以下难点及问题。

(1)工程量大,工程变更容易引起施工效率低。传统二维设计图纸参数化程度低,当工程变更时,对模型的修改费时费力,不利于模型后期的应用和施工进度的推进;表达内容有限,细度不够,可视化程度较低,不利于工人对构件的加工和安装,施工效率低。

(2)施工环境复杂,施工过程对自然环境影响较大。施工过程受地形、水流、天气和季节等自然地理因素影响较大,同时该工程的施工过程也会对周边自然和人文环境造成一定影响,现场规划和交通流线组织关系的不合理布置将会对施工场地产生不必要的浪费。

(3)施工工艺复杂,技术交底困难。因地理位置及结构本身的特点都会造成一定程度的施工难度,传统施工方案的编制重点在方案的可行性研究和比选上,更多的是依靠工程师和专家的经验与一些施工标准,缺乏对施工过程变故的灵活预见性,故在施工阶段因方案及工艺的不合理引起的工程变更将会造成物质材料的不必要浪费,不利于工程交底。

(4)施工工期要求紧,施工进度管理困难。二维图纸和网络计划式的进度管理是静态的,不能预测、模拟、动态调整整个施工过程,不能直观全面的对整个施工过程进行管理,造成不必要的时间浪费。

综上所述,将BIM技术应用于施工过程中,充分发挥其参数化、可视化和仿真性的特征。施工前按照真实环境对场地仿真模拟,能够从根本上提高施工效率,减少施工安全问题与质量问题,减少对周边环境的影响。并且,将设计和施工阶段中的构件尺寸、材料、用料量等信息关联相应模型,基于模型的参数化技术实现模型动态更新,通过人性化的输入界面,将全桥施工实测数据上传至数据库,通过模型数据与数据库的联动技术,实现利用数据改变模型的高参数化工作方式,最终减少由设计变更带来的工程变更等问题。

3 BIM技术在叶盛黄河公路大桥智慧建造中的应用

3.1基础模型

3.1.1地形

在Revit软件中根据勘察阶段提供的地质资料选取关键点,确定其相应标高,从而建立与真实地形相似度较高的地形BIM模型(见图2)。在此地形模型的基础上,对周边环境进行建模,如林区、田区、水流和周边建筑等(见图3)。

3.1.2主体

基于BIM技术,根据设计图纸及施工要求建立相应参数化桥梁模型,包括大桥主体、波形钢腹板、预应力和主桥挂篮(见图4)。

3.2场地布置模拟

在场地模型的基础上,根据施工要求及经验对现场进行布置,合理安排塔吊、库房、加工厂地和生活区等位置,解决现场施工场地平面布置和划分问题,减少不必要的场地浪费,降低对周边环境和居民的影响,实现智慧施工。同时通过与业主的可视化沟通协调,对施工场地进行优化,选择最优施工路线,避免后期方案更改及返工。场地布置模拟见图5。

3.3施工方案模拟

基于BIM技术对本项目的施工方案进行预演,避免传统施工方案编制过程中出现的平、立面图标书不确定性的问题,施工方案模拟有“静态”和“动态”2种方式。以吊装方案为例,依据方案逐步检查吊车机位与吊装,静态调整,找出最合理的吊装机位,初步排除吊装高度、工作半径不合理的地方(见图6)。在静态模拟的基础上对施工方案进行动态模拟,找出施工过程中潜在的安全隐患提前处理(见图7)。

3.4施工工艺动态展示

本工程存在大量复杂节点,施工工艺复杂(如波形钢腹板施工、挂篮悬臂施工和黄河桥主桥预应力施工),通过BIM技术对项目的重点或难点部分进行可见性模拟,以提高计划的可行性。通过图纸和人工指导施工的旧有工作方式存在以下缺陷:(1)由于交流和理解不当,导致错误施工和返工;(2)二维图纸不能直观表达精细复杂的施工工艺,且图纸修改困难。

基于BIM技术分解具体施工工艺,在Revit平台上建立相关族和整体模型,将模型导入Navisworks、Lumion效果处理后进行方案模拟。由于所有的模型和仿真动画文件可以云储存并共享,实现图纸与模型、模型与实际相关联,动态展示施工工艺,直观了解整个施工安装环节的时间节点和安装工序,清晰把握安装过程中的难点和要点。施工方也可进一步对原有安装方案进行优化和改善,以提高施工效率,减少工程变更造成的浪费。

3.5工程进度控制

进度作为工程项目三大管理之一,受施工方案、资源(人材机等)、环境、地质、天气、管理水平等多种因素影响,其相应的管理技术也在不断发展。从横道图到网络图,实现了工序的优化,但这种二维图纸和网络计划式的进度管理是静态的,不能预测、模拟、动态调整整个施工过程,在施工过程中存在不必要的时间浪费。

为了解决以上施工进度问题,本项目运用了5D-BIM技术将时间和成本维度加载到三维模型上,实现了施工进度的实时控制和动态跟踪优化。首先将project格式的进度计划和BIM模型通过数据接口导入5D平台,在平台上根据进度计划进行流水段的划分,同时将进度与BIM模型相关联,便可实现进度计划可视化模拟,然后在进度模拟的基础上进行进度管理,步骤如下:

(1)将实际进度录入平台与计划进度进行对比,判断提前完工还是延期;

(2)将进度与模型相关联,实时动态、直观地了解施工进程;

(3)基于BIM的施工模拟,统计当前或本阶段的资源、资金消耗情况,这种快速精确的统计可以为进度调整提供依据,有效减少工程重新计量浪费的时间。

4结论

(1)BIM技术在叶盛黄河公路大桥项目施工中的成功应用,积累了参数化建模、场地仿真性布置、施工过程模拟和进度控制等方面的经验,对以后路桥施工项目管理中BIM技术的应用提供参考。

(2)BIM技术的应用有效解决了叶盛黄河公路大桥施工过程中面临的难点和问题,实现了施工过程的可视化、参数化、信息化的管理及控制。