2010年,12月22日上午,青岛胶州湾大桥正式宣告合龙贯通,于是一条巨龙从此盘亘在海面。在大桥合龙贯通不久,又一喜讯传来,《青岛海湾大桥建设工程项目管理信息系统》申报的住房和城乡建设部2010年度华夏建设科学技术奖荣获一等奖;2011年6月30日,这条巨龙——目前世界第一跨海大桥,正式竣工通车。
笔者在华夏奖答辩那天有幸见到了青岛胶州湾大桥总指挥长姜言泉。初见姜言泉,很难将眼前有些儒雅书生气质的人与那座气势磅礴的跨海大桥联系在一起。据胶州湾大桥信息中心的周毅介绍,“姜总经常下工地,没事就喜欢往大桥那跑,那座大桥是他最牵挂的事。”
青岛胶州湾大桥与其它的跨海大桥不同,这座大桥投资规模庞大,海上施工复杂,同时有23家土建施工监理单位参与。在建设期间,青岛胶州湾大桥又遇到了前所未有的世界经济危机,钢铁价格的上调,这让赖以钢铁为生的大桥感受到金融风暴的厉害。然而,由于集中采购的优势,并在物价大幅上扬的2009年,计划完成26.68亿元的投资,这些使得大桥顺利的度过了那一年。
说起大桥唯一的软装备——信息化,姜言泉坦言道:“当时想实施信息化,是因为大桥的投资巨大,接近百亿元,为了能够准确统计和分析各项投资数据,能切实有效地控制项目投资,因此在项目初期就实施建设信息化。至于信息化为项目部带来其它方面变化在当时是没有想到的。”就是这样的缘起,青岛胶州湾大桥的信息化工作正如同那座大桥一般,一点一滴的建起来了。通过与商业银行的合作,优化了资金管理流程,网上规范化地评审资金预算和使用计划。这座接近100亿元投资的宏大的桥在工程建设项目中,保证了资金的安全和使用。
随着信息化的上线实施,姜言泉发现通过信息化不仅能够解决工程资金安全的问题,同时信息化能够帮助项目部解决许多实际问题。青岛胶州湾大桥工程参建单位多,地域分青岛、红岛、黄岛三个区域,分布距离远,工作地点分散而且人员多、流动大。控制如此长的海岸线,在没有信息化时,只能靠人员每个区域跑,费时费力,不能实时了解工程现场。通过实施施工现场视频监控,节省了时间成本,提高了工作效率。
山东高速青岛公路有限公司法人代表、总经理、青岛胶州湾大桥总指挥长 姜言泉
青岛胶州湾大桥是BOT项目,而BOT项目管理主体多,目前且没有形成管理定式。在传统的工程项目建设过程中,业主方很难对大型项目施工的全过程进行有效监控,大桥结合实际情况以及集团公司多年的管理经验,创建了企业级项目管理(EPM)、项目组合管理(PPM)和项目级项目管理(PM)的综合项目管理模式。在应用信息平台后,参建各方可以及时获得大型项目施工过程中的各种信息,提高对大型项目目标的控制能力。
青岛胶州湾大桥的施工基本都是海上作业,工程受水文、地形、通航、航空和地质结构条件的制约,环境条件复杂、施工困难,涉及的专业、项目繁多,施工安全、工程质量管理难度大,大桥指挥部必须做好安全和质量的监测、检测、分析和控制,消除施工安全隐患,保证工程质量。自大桥开始建设以来,没有发生较大安全事故和质量问题,分项工程优良品率达到98%以上,单位工程优良品率达到100%。应该说,GPS定位技术,功不可没。
←青岛胶州湾大桥信息监控中心主任 周毅
目前,青岛 胶州湾大桥建立了一套集工程项目管理(PM)、4D形象进度管理(4D就是三维模型加上时间控制所形成的四维空间,该系统是旨在通过一个直观的三维现实场景平台来反映工程项目管理中的进度计划 、实际进度、进度偏差等信息,并在此基础上可同时扩展工程项目其他领域(如投资、质量等)的相关信息。)、施工现场视频监控(CSVS,Construction Site Video Surveillance)、GPS施工船舶定位监控调度和办公业务的应用基层系统,实现了合同、进度管理与4D系统的数据同步,保证了工程项目主管方、建设方协同办公,决策指示和计划能顺畅下达,资源高度协同调度,施工过程能有效地被跟踪和监控、施工现场可视化实时监控。
姜言泉告诉记者,这套系统是根据需求一点一滴建立起来的,在施工现场遇到了实际问题,通过信息化手段寻求解决方案。例如,GPS施工船舶定位监控调度系统最开始并没有上线实施。大桥的施工主要在海上施工,施工环境复杂,危险性高,多家施工单位同时参与,参与船舶较多,大桥承载了数辈人跨海的梦想,施工精度要求高。工程开发了GPS施工船舶定位监控调度系统,在每艘施工船上安装了GPS,保证了船舶在施工期间安全,尤其在雾天,几乎不会发生船舶碰撞事故。
这次创新的使用4D系统,我国首次实现了和项目管理信息系统的接口开发,实现了数据同步,确保了数据的一致性和完整性。同时项目管理系统所采用的浏览器/服务器模式,使得用户只需拥有浏览器,便可进行数据录入和查询功能,大大扩展了4D系统的易用性和用户群。
通过信息化节省的直接效益是能算出来的,但是通过信息化的建立节约更大的效益还需要进行深入的总结。姜言泉认真说道:“这些都是之前没有想过的,信息化确实解决了我们遇到的难题。”
在采访期间,姜言泉不断的收到大桥的进度短信、工作上需要审批的请求,身在外地,也能实时了解大桥的进展情况,“有了这些,我出差放心多了。”姜言泉笑道。
在施工阶段建立了信息系统后,姜言泉则有更多的想法。在通车后,将原有的系统整合成胶州湾大桥结构监测巡检养护管理系统。这套系统通过测量反映胶州湾大桥环境激励和结构响应状态的信息,实时监测、定期检测桥梁结构的工作性能,定时、定量地评价桥梁结构的健康状态,以保证胶州湾大桥的安全运营,为胶州湾大桥的养护、维修提供科学依据。
因为青岛胶州湾大桥解决黄岛前弯港外贸集装箱的疏运,缓解环胶州湾高速公路日趋饱和的交通压力,加快胶州半岛城市群体的发展,是关系到民生的重要基础设施。这座大桥在建设过程中,由于信息化的介入,使得工程能顺利完工,那么在大桥运行过程中,信息化也是必不可少的重要利器。
胶州湾大桥结构监测实时部分包括:沧口航道桥、红岛航道桥、大沽河航道桥,其中含各类监测传感器381个、服务器6台;监测内容包括温度、风速风向、振动、变形、应力等;系统巡检养护管理范围则涵盖全桥主线。
原来的系统从技术上提供了一个基于Java EE行业标准的开放技术体系和服务架构,具有强大的软件复用水平,提供了灵活的配置能力实现业务流程的灵活性、操作性、独立性和可扩展性,同时采用互联网技术平台,确保系统的高度稳定性、安全性、技术性能和长期先进性,由于系统技术的先进性,为胶州湾大桥结构监测巡检养护管理系统建立与完善提供了技术基础。
从姜言泉想要建成这座桥开始,在他心中认为这座桥最少得在海面屹立百年。
然而,青岛的海地处北方,含盐量较大,冬季有冰冻,整个工程周期只有3.5年,除了在建造设计方面多项进行了设计创新,信息化在期间同样发挥了不小的效应,保障了百年的大桥。这套系统提供了一系列的实用的工程业务处理功能和一整套完整的并且高集成度的项目管理方法,对工程项目进行规范化、全生命周期、全方位管理。
姜言泉说,这座大桥是BOT项目,在建造期间,便存储了大量的数据,例如每段桥梁所用的钢材、混凝土等材料,以及当时建造的方式都在数据库内记录在案。因为每个施工当然的混凝土配比都不可能完全相投,所使用的材料也都不一样,指挥部对施工单位所用的材料逐一检测,并将数据录入数据库,既保证了大桥的安全质量同时为未来大桥的养护提供了准确的原始数据。
青岛是雾天比较多的城市,每年大约有56天有雾,而海上的雾更加频繁出现。未来,这套系统将会对海面上的自然灾害进行监测和预防,为极端天气大桥上的交通安全提供科学的保障。“后期大桥的运维肯定离不开信息化的支持,我们将对系统进行调整改造,以便能满足未来大桥的需要。”姜言泉说。
“青岛胶州湾大桥信息化从自己的需求出发,运用信息技术解决了大桥在建造过程中的难度,保证了大桥在施工期间的安全、有序、高质量建成,并探索BOT项目管理信息化发展模式,提高了参建方与指挥部人员的素质和能力,为我国BOT项目管理创新和变革提供了良好的经验。”中国建筑科学研究院黄如福教授曾这样评价说。
目前,青岛胶州湾大桥已经通车,这套系统并没有因此退出历史舞台。通车后的运营、维护等方面也都需要信息系统作为支撑。未来胶州湾大桥结构监测巡检养护管理系统将包含自动化数据采集子系统、预警子系统、结构状态评估子系统、损伤识别子系统,集结构分析计算、计算机技术、通信技术、网络技术、传感器技术等高新技术于一体的综合系统工程。这套系统,在华丽的转身之后,又即将迎来新的明天,默默守护着这条巨龙,月月年年。