智慧工地在城轨施工总承包管理中的应用

杨成方 王珊珊 赵保峰 瞿志林

随着我国建筑科技水平的飞速发展，借助智慧工地技术信息化、智能化的管理平台，在大型城际轨道交通施工中予以综合应用，实现了总包对分包的信息化、精细化、智能化管控。论文结合智慧工地技术在宁句城际轨道交通DS6-TA02标项目施工总承包项目中的应用，针对安全管理、进度和质量管理、材料管理、BIM技术应用等内容进行了介绍和总结。

随着物联网、云计算、人工智能、大数据等技术的飞速发展，实现我国建筑行业由传统的粗放式管理到信息化、智能化、可视化的高效管理转变已经成为可能。在这种情况下，“智慧工地”应运而生，智慧工地是人工智能在建筑施工领域应用的具体表现，是建立在高度信息化基础上的一种支持对人和物全面感知、施工技术全面智能、工作互通互联、信息协同共享、决策科学分析、风险智慧预控的新型施工手段。宁句城际轨道交通工程施工总承包DS6-TA02标结合项目的实际管理需要，通过“智慧工地”技术，对各个工区施工过程中的每一流程和环节进行掌握管理，实现了总包对分包的信息化、精细化、智能化管控，最终有效实现了工程项目管理品质的提升和项目成本的节约。

一、项目概况

宁句城际轨道交通工程施工总承包项目起于马群站，终于句容站，全长约43.70km。宁句城际轨道交通建成后，将是苏南地区轨道交通网的重要组成部分，它的实施对于实现交通运输的现代化乃至实现苏南现代化建设示范区的目标有着重要的支撑和引领作用。其中DS6-TA02标全长17.286km，含5站（2座地下站，3座高架站）7区间1出入段线及1车辆段，实现施工总承包管理，为此成立了6个土建工区项目部、1个安装装修工区项目部，共计7个工区项目部，负责合同要求的施工任务。

二、工程管理

宁句城际轨道交通DS6-TA02标项目的“规模大、专业多、工期紧、接口复杂、前期工程难度大、工程地质和周边环境制约多”的特点，建立“总承包项目部→工区项目部”扁平化施工生产两级管理体系。面对如此复杂艰巨的工程，总承包部摒弃过去只靠人工管理的方法，结合项目管理的品质要求，决定采用智慧工地模式进行管理，使总承包部对大型城际轨道交通现场的管理实现数字化、精细化和智慧化。

三、智慧工地运用

1.安全管理

安全生产是工程建设施工的头等大事。轨道交通工程建设中，工法多，线路长，施工难度大，总承包部的安全管理也面临了极大的挑战。而通过运用智慧工地的安全板块可以为总包部的安全管理提供有效的执行路径，并呈现出整个项目的安全管控重点，打通总包部直通现场的通道。通过数字化管理平台与视频监控系统对接，可掌握整个标段所有在施分部工程的实时画面信息，并可进行回放。针对重点项目，可下沉至现场实地，实时查看重点区域监控视频，及时掌控项目一线动态。一旦发安全隐患或出现违规操作，可以通过信息平台及时发送信息到现场值班的安全值班人员手机中，从而及时对隐患进行监督整改，把隐患消灭在萌芽状态。通过在线完成现场安全巡检工作的检查、整改与复查，数据同步分析，从而保证了总承包部对施工现场安全管理的及时高效。

图1 视频监控系统

通过数字化管理平台，还可以通过对以往的安全隐患进行数据分析，总结常见的安全隐患类型，对以后的安全教育提供数据支持，可以使总包部的安全管理工作更加具有针对性，大量节省人力和物力资源。在智慧工地平台上，还可以对各个工区的安全隐患排查工作进行评价，通过相互对比参照，既方便了管理，而且也可以有效激发各个工区争先创优的积极性。通过智慧工地与现场人工管理相结合的方法，宁句城际DS6-TA02标从开工到现在，现场安全文明生产符合GB/T28001标准要求，未出现死亡、重伤和机械设备事故，无火灾事故发生。

图2 安全管理系统

2.施工进度和质量管理

城轨施工进度和质量是项目建设的重中之重，对施工进度和质量进行控制管理也是施工总包部对业主负责的必由之路。通过智慧平台的进度分析，可以看到整个项目的进度情况以及各个工区现场的施工进度，从而方便总包部快速定位阻碍施工进度的关键节点，发挥总包部的管理优势，迅速为项目提供有针对性的解决方案。此外，智慧工地平台还能召开数字例会，将各个工区每周的施工完成情况以及下周的施工任务体现出来，将施工进度真实完整的展现出来。通过加强对工区的检查督促，对比评优，可以加强总包部对进度的控制和纠偏，更好地完成项目时间节点任务，为整个轨道交通工程的正常完工保驾护航。

透过智慧工地，可以实现对工程质量不间断的控制与把握。通过登录智慧工地系统，可以查阅质量问题趋势图、各个工区质量问题环比情况、质量问题分布饼图等，从而使各工区质量通病等情况一目了然，为总承包部的质量管理提供丰富的质量指标数据，并从整个项目的维度进行统计汇总，为总包部领导快速、准确地呈现一个真实的项目质量状况。在此基础上，总包部可以制定专项方案并且完善各项质量管理制度，针对质量存在的问题对症下药，从根本上对工程质量进行有效控制，从而为工程创优争先奠定坚实的质量基础。

图3 进度管理系统

图4 质量管理系统

3.物料管理

大型城际轨道工程长度跨度大，工区多，现场物料诸如商品混凝土、砂浆、钢筋之类进出十分频繁，必然给材料管理带来极大的困难。为精简管理流程，增强对进度和质量的控制，进出现场的物资材料需要全方位精确管理。通过智慧工地的物料分析系统，总包部通过下钻至具体工区，可查看整条线路每个工区当日、当月收料的供货商与重量等资料情况，对收料情况和偏差情况进行分析。通过与生产管理系统中物料管理数据打通，掌握在施工程收料、发料、供应方偏差及预警情况，对各分公司收料偏差进行排名，同时结合集团公司的优质供货商供货名单，实现整个项目的材料供应及时有效，而且物美价廉，从而实现物料管理优质高效。

4.BIM技术应用

宁句项目围绕BIM模型，通过广联达bimface专业技术，实现了BIM模型轻量化应用，在web端即可实现模型浏览、模型构件信息查询、模型上安全隐患和质量通病问题查询分析等功能。通过BIM专业工具应用，实现模拟建造、可视化交底、管线综合以及BIM模型信息存储与共享等，为后续施工提供了可靠的技术支撑及参考依据。

项目成立了职责分明、层级清晰的BIM研究机构，统筹各专业、各系统开展BIM建造，从工程建造过程中的设计检算与施工一体化两个层次，深度探索BIM技术在全面性、系统性、专业性的应用，以满足工程在不同阶段的建设需求，为整个项目工程的安全施工保驾护航。通过使用BIM技术，对现场施工中预制桥墩及盖梁钢绞线的张拉顺序进行模拟，优化了节段预制悬臂拼装桥中不同型号钢筋之间的绑扎顺序；验证了一连三跨全长110.5m，主跨50m，断面为连续双U型的节段预制悬臂拼装桥设计方案的可行性和稳定性，通过建模进行节段的曲线拟合，精准配置钢模板，有效保证了节段拼装的精准度，解决了错台等弊病；对异形曲面混凝土结构，利用三维点云模型将实体与BIM模型进行比对，便于装饰幕墙施工；同时，对交汇异形、复杂钢结构，提前分析模拟，确保加工质量，提高工作效率；采用航拍大飞机技术，对现状地形地貌进行扫描，将扫描的点云模型与BIM模型结合，提前了解场地特点，便于项目策划。然后利用BIM三维可视化特性，逼真地模拟梁场可能的布置状况，并根据不同阶段工况特点分析物料需求及场内场地使用状态，合理优化梁场布局，确保场地内道路满足U梁预制运输的实际需求。

应用BIM技术，从前期设计验算到现场施工起到了巨大的指导作用，相比传统的施工建造，有效解决了复杂工况下城际轨道交通施工面临的诸多技术难题，提升了施工效能，优化了服务与管理理念，缩短了工期，保证了工程质量一次成优，有效降低施工成本。

四、结语

基于数字化、信息化的智慧工地建设应用是建筑行业发展的必然趋势和方向，借助智慧工地可视、可管、可控、可测的管理手段，整合各类数据信息于系统之中，将项目实际执行情况共享给总包部，提升总包部信息的准确性与及时性，便于及时做出科学的管理决策。此外，智慧工地可以有效提高大型城际轨道交通工程施工效率和施工质量，降低安全风险，节约物料成本，提高安全绿色文明施工程度。

透过智慧工地在宁句城际轨道交通DS6-TA02标的实施情况，可以看出，智慧工地的实施应用，全面促进提升了施工总承包单位对大型城际轨道交通工程综合管理能力，同时推动了提升整个项目的精益管理水平，保证了项目的安全、质量、经济成本等目标顺理实现，为今后类似工程提供借鉴意义。