文 | 中建一局国姿 广联达杨倩 来源 | 广联达智慧工地平台
文 | 中建一局国姿 广联达杨倩
来源 | 广联达智慧工地平台
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项目概况
1、项目简介
中国移动成研院科研枢纽工程是成都市重点引进的5G高新智慧技术产业园项目,项目位于成都市高新区新川片区,占地面积约147亩,由中国移动在蓉的六个研发单位组成。
项目定位为第五代移动通信网络与人工智能领域研发中心,总建筑面积约为17.5万平方米,建筑项目总投资概算12.29亿,建成后将打造以成都为中心的信息通信领域“政产学研用”平台。
本项目既是四川省内首个5G科研基地,也是中移成研院与中建一局联合打造的5G+BIM智慧工地信息化建设重点项目。
2、项目应用目标与现阶段应用成果
3、项目创新应用
项目搭建“建、设、监、施”一体化协同管理平台,实现全参与方、全过程的精细化管控。分别建立BIM与整体信息化工作流程,打通设计施工一体化管理,促进设计施工深度融合,实现一模多用,深度开展BIM+智慧工地全过程应用。
4、项目重难点
项目由三个地块组成,共十三个单体,多专业同时组织施工。地块以钢连廊连接各科研单元,施工作业面多,工期紧,任务重,复杂程度高,机械化程度要求高,对施工组织和管理能力要求非常高。
技术应用方案
1、标准及制度保障
项目在开工初期,根据国标规范、政府制度要求、甲方管理要求、一局标准及项目班子目标,编制了《中国移动成研院科研枢纽工程BIM建模及应用标准》及《中国移动成研院科研枢纽工程BIM+智慧工地实施策划书》,用于指导项目应用落地。
2、项目全过程BIM+智慧工地应用规划
项目将设计施工深度融合,开展BIM技术和智慧工地技术全过程应用规划。
在施工管理阶段,建设一体化全参与方信息协同共享平台,以BIM模型为载体,实现施工现场的全面感知、互联互通、智能分析、协同工作、信息共享,打造项目生产提效、质安可控、成本节约的管理指挥中心,实现建筑实体、生产要素、管理过程的全面数字化。
应用成果
1、智慧安全管理
(1)利用“AI识别+智能广播”,规范工人安全作业。通过AI识别抓拍到未戴安全帽行为,智能广播直接提示警告,并且每周将典型人员抓拍照片公布在例会上进行安全教育。日常通过设定定时安全广播,减少人员现场值守频率,提高工人安全防控意识。
(2)项目现场重点施工位置及通道布置4台智能广播,通过电脑或手机端远程喊话,及时对现场进行指挥调度。
(3)利用BIM-VR设备组织工人安全教育培训,结合事故模拟案例体验,让安全教育更加真实有效,并且 效率提升50% 。
2、智慧生产进度管理
(1)项目通过视频监控+无人机+实时人数分析实时了解现场施工及进度进展情况,通过系统来辅助上工人数纠偏,并结合视频监控查看现场劳动力分布状态,指导现场人员调遣。
(2)通过无人机倾斜摄影测量系统,快速进行土方测算,为土方开挖进度管控提供有效依据。
(3)通过BIM技术进行施工段流水分区,将施工进度与BIM模型挂接,任务派发,到进度填报跟踪,实现基于模型的可视化三级生产精细化管理。
通过数字例会召开生产周例会,利用系统对采集的劳动力、巡检的质量安全问题、材料(商品混凝土)的进场数据进行分析,辅助定位每周影响生产进度的关键问题,指导下一步决策。
目前,项目在面临高温限电、疫情反复的情况下, 工期仍较合同工期提前35天, 按现场9台塔吊租赁及盘扣等材料租赁费用计算,间接 节约成本166万元 。
3、智慧机械设备智能管理
项目吊装作业临近市政高压线,吊装过程中安全隐患极大,需采取有效措施设置塔吊禁行区及区域防碰撞保护,另外项目吊装任务重,现场检查频次高,需要对大型机械进行精细化管理;项目11号地块工期紧,任务重,作为悬挑式卸料平台,可能面临超载坍塌等重大风险。
(1)项目通过给塔机加装各类传感器,在高压线位置,设置塔吊禁行区及区域防碰撞保护,塔吊大臂及其钢丝绳禁止与四边形禁行区发生碰撞,为塔机提供安全运行保障,目前塔吊0事故发生。
(2)项目通过监控平台对塔机进行远程实时监控,完整显示设备运行记录、违规操作报警信息,及时制止塔司违章作业行为,减少安全风险发生概率,同时,报警信息可以作为对塔司进行处罚和安全教育的依据。
(3)项目通过吊钩可视化,实现盲区可视,保障塔司盲区吊装安全,减少信息传递产生的偏差,同时管理人员可远程实时监控吊装情况。
(4)项目在现场张贴二维码,集团公司或政府单位过来检查时,通过扫一扫查看设备的“一机一档”资料,在现场即可检查资料,省去了去办公室查看设备档案,时间由原来 1h缩减为30分钟,效率提升2倍 。
安全员、第三方微信扫一扫二维码,快捷填报日常巡查维保资料,实现线上化留痕、资料自动归档,时间由 20分钟缩减至5分钟,管理效率提升4倍 。
4、智慧劳务综合管理
项目高峰作业人数达1200人,每个施工区域独立管控,并单独设置施工班组,劳务队伍多,统一管理困难,且地区疫情防控严峻。
(1)项目全面安装全高闸,共设置10个考勤通道,保证工人上下班高峰期快速通过,杜绝违规漏刷、不刷考勤行为。
(2)利用“闸机+人脸+手持速登宝”,在劳务人员完成三级安全教育后,快速录入人员信息,每日考勤自动汇总到系统,报表自动输出,提交公司管理,解决考勤管理难题, 入场流程管理提效50%,每年节约人力成本约24万 元 , 为工资代发提供数据基础。
(3)生产经理基于实时劳务上工分析,掌握现场劳动力人力资源配置,结合生产计划判断劳动力是否充足。每日9点检视当日上工情况,及时纠偏,结合每小时上工趋势判断分包是否按要求增加人员,提高项目管理效率,保障项目施工生产。
(4)基于人员属性分析,及时响应区域防疫流调管控,有效防止聚集性疫情,加强项目自查管控能力。
5、智慧质量管理
(1)为保障项目过程中的质量把控真实有效,项目业主要求监理应用智能硬件进行日常工序报验工作,包括测量房间开间进深、房屋面积、层高、门窗洞口尺寸等。
通过大数据、移动互联网、智能硬件结合的方式,改进项目实测实量的方法,提升精准度和使用便捷程度,同时还可以将数据从现场实时同步到质量管理系统。根据不同的测量项展示数据对应部位,自动判断合格情况、计算合格率,快速准确,减负提效。
(2)项目通过智慧工地实现质量管理在线化,日常通过手机记录巡检情况,出现问题直接定位到BIM模型实际位置,实现问题快速跟踪,频繁问题重点监管。
(3)项目及企业领导通过平台进行指标分析,查看问题整改细节,并作为对分包评比依据。并且通过实测实量报验快速准确,减负提效。
(4)截至2022年8月底,排查总数767条,累计质量问题310条,质量巡检次数由第一季度1.18次天提升到4.67次/天, 及时整改率由原来的82.68%提升至85.87%,闭环率98% 。
6、绿色文明施工管理
项目临近湿地公园、学校旁,属于地方政府重点监管,绿色文明施工要求高,并且根据业主绿建三星目标,项目需创绿色文明施工标准化工地。
项目利用“三级沉淀池+环境监测+自动喷淋”对工地现场进行实时监测,当监测数值超过设定阈值时,自动喷淋降尘以改善空气质量,建设三级沉淀池,实现水资源循环利用。
7、智慧技术协同管理
项目地上主体结构为混凝土+钢连廊,幕墙埋件需全部一次预留到位,复杂节点多,施工工艺流程技术难度高,传统方式交底难度大,花费时间长,出错率高。项目业主高标准要求,施工过程中变更项多达1700条,难以监管现场是否执行到位,一旦变更出现执行遗漏,易造成返工。
(1)项目通过BIM技术将重难点施工工艺、节点制作模型、动画上传至智慧工地系统,形成二维码并在线化交底。现场班组通过手机扫码、网页浏览等形式,直观了解工艺节点材质、施工流程、注意事项等内容,实现复杂节点、施工工艺交底可视化, 效率提高30% ,同时减少疫情期间开会聚集。
(2)项目将图纸、方案等资料上传系统进行分类归档,信息同步更新,同时将图纸变更等信息挂接到BIM模型具体部位,与施工进度联动,变更信息跟随进度自动推送,工长在施工管控过程中对变更清晰明了,获得有效提醒,避免返工风险。
8、施工阶段BIM应用管理
(1)本项目利用BIM模型复核深化图纸,各专业模型深化、碰撞检查、净高分析、导出二维图纸。累计解决碰撞点136余条、预留预埋问题28处、各专业协调问题283处,其对机房的深化解决了后续设备、阀门实际安装的空间排布以及预留检修问题。
(2)项目利用BIM模型复核共计查找净高问题44处,设计出具变更及改单23条,并全部闭合解决。通过BIM技术调整管道路由,风管改至房间内排布,优化后净高3450mm,高出目标值250mm。
(3)项目现场容易因漏埋套管或者预埋位置不准确,造成管道或设备安装时凿墙钻洞,影响使用功能甚至破坏结构,留下质量隐患;前期利用BIM技术进行管线综合优化,提前确定洞口预留位置,有效避免后期安装施工对混凝土实体进行开洞凿除,节省人力物力资源投入,提高施工质量。
(4)项目钢结构、地下管综节点复杂,并存在高支模、幕墙、深基坑施工工艺等,采用传统纸质版交底不直观,且效率低下。在施工前利用BIM技术建立复杂节点模型、制作施工动画可视化施工交底,并在现场建立BIM样板墙,提高交底效率,保障现场施工有序进行。
(5)项目采用BIM技术完成三个地块的施工机械布置,不同角度模拟施工机械吊运情况,对施工机械平面布置中潜在的不合理布局进行分析。通过模拟方案比选,预控现场不利条件,排除不利因素,确保现场施工机械布置的合理性。项目现共布置塔吊9台,经测算,较比之前方案多布置一台塔吊,减少吊车用量,节省工期 。
9、智慧党建管理
项目搭建集党建宣传、党员教育、党务工作、党建管理为一体的党建平台,记录项目部、党支部党务工作的日常管理及活动,定性定量地协助项目部开展党务工作,诠释企业“以党为中心,永远跟党走”的理念,加强项目党风建设。
10、智慧展厅管理
项目建立智能化数字展馆作为智慧建造指挥中心,满足现场施工管控、技术交底及参观群体的需要。
指挥中心使用智慧工地系统进行项目管理,全面直观了解项目整体情况,以实体沙盘结合BIM沙盘虚实结合展示,将BIM模型与现场施工交底、生产、安全、质量结合,提升交底质量与现场感知。
11、人员技术培训
项目搭建三级人才培养模式。
一级:中建一局公司每年组织BIM实操培训,组织全员BIM应用学习及交底,让全员具备信息化管理意识。
二级:西南分公司每季度针对各业务部门进行BIM强化培训,训后进行人才考核管理,增强公司信息化人才的数量和素质。
三级:项目内部不定期举办BIM类、智慧工地类、信息化管理类培训达30余次,包括BIM建模、场布设置、进度计划排布、智慧工地业务管理系统应用分析等课程,通过培训掌握BIM技术及智慧工地信息化管理技能。
应用效果总结
1、应用效果总结
经济效益:工期提前35天,经济效益190万。
(1)智慧劳务+机械管理,合理分配生产资源,塔吊运行0事故, 每年节约人力成本24万,巡检提效80% ;
(2)运用可视化管理远程调度+数字例会,三级生产联动精细化管理, 工期提前35天, 材料及机械租赁间接节约成本166万元 ;
(3)应用安全教育、实测实量、AI算法+智能广播, 管理提效50%,安全教育100%覆盖,安全教育效率提升50% ,安质0事故。
科技效益: 项目已通过四川省建筑业绿色施工示范工程中期验收,在施工过程中,以BIM技术辅助工艺表达获得1项QC成果 、受理及授权专利共3项。
社会效益:
项目当前已接待近50场考察观摩,参观人数近1000人次,并得到相关部门领导和同行的认可。
项目荣获“成都市高新区公园建设工程质量安全监督评比A类项目表彰”、 “成都市绿色标杆施工工地”、 “公司先进集体表彰”,项目高效的质量、安全、进度管控获业主表彰。
2、下一步规划
人员培养:基于项目过程应用,培养全员具备BIM+智慧工地系统应用技能,建设项目型信息化团队。
生产精细化管理提升:结合工程算量模型,按进度提取物资量,实现工效分析,提升生产精细化管控能力。
深入研究信息化技术:组建课题研究小组,输出课题成果,编制公司级指导手册,为其他项目带来指导意义。
助力行业发展:与广联达深入合作,我方提供管理思路和建议,广联达方提供解决方案,每月进行方案研讨实践,共创信息化建设成果,助力行业发展。