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          1. BIM+全過程工程咨詢,為市政項目智慧建造賦能

            2021-09-27

            BIM技術的推廣與應用給建筑業帶來了劇烈變革,全過程工程咨詢解決了建設項目全過程工程咨詢中業務流程眾多、信息傳遞效率低等問題,化解了信息不對稱帶來的工程成本增加難題,實現建設項目全生命周期信息的有效整合。本文詳細介紹了BIM+技術在市政項目中的具體應用,將標準化工業理念融入智慧快速路建設,從設計、制造、施工、管理四方面為抓手,不但提升了市政項目工程質量、管控投資成本、也有助于縮短項目工期,有效規避風險進一步提高服務質量和項目品質。

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            項目概況


            自貢市富榮產城融合帶基礎設施建設項目是由自貢市住房城鄉建設局作為實施機構組織實施的PPP項目,是省、市重大項目,合同工期2019年11月15日至2022年4月30日,總投資85.6億,道路全長 24.6km(起于成佳航空園區,止于板倉工業園區,雙向十二車道),道路總寬度97米。


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            主要建設內容包括道路、橋涵、綠化、綜合管廊、生態修復、道路附屬設施及配套服務設施等。本項目的建設將進一步改善整個市域交通運輸網絡的服務水平,進一步構建和壯大“富榮產城融合經濟帶”。同時,項目可向北延伸,連接成都天府大道南延線,向東接入重慶。最終形成377km的成自渝快速路,以此快速路為軸線,構建成渝南線經濟帶,使自貢成為成自渝經濟帶中除成都、重慶之外新的支點城市,進而更主動的融入“成渝經濟區”、“長江經濟帶”和 “一帶一路”。


            項目自2017年12月啟動,由中國市政西南院設計并提供前期BIM模型,中交自貢和中交路橋負責施工及系統的應用,四川康立項目管理有限責任公司、圣弘建設股份有限公司提供全過程工程咨詢。在BIM應用初期,建立了以項目推進領導小組為主導的應用管理架構,全權指導及協調各項目單位。2020年6月魯班軟件負責BIM系統開發,搭建數字化協同平臺,為項目公司問題追溯和建設管理提供便捷服務,進一步提升項目管理水平和整體質量。


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            項目重難點



            #1

            標準化施工要求高


            本項目為自貢市規模最大的在建市政工程,是省市重大項目,施工要求及品質要求高,目標定位為“天府杯金獎”、“省級安全生產文明施工標準化工地”,致力打造“基于BIM數字化技術的竣工交付應用示范項目”、“市政工程BIM+智慧工地應用標桿項目+單套制檔案移交試點項目” 。


            #2

            綜合影響多


            項目屬舊城區道路改擴建項目,征拆遷改工作量大,任務繁雜;且多次上跨下穿既有鐵路、高速、既有道路,受周圍環境綜合影響存在較多敏感時點,交通導改及施工組織協調難。


            #3

            管理難度大


            項目全長24.6KM,建設期3年,由市住建局成立實施機構監督實施,社會資本成立項目公司統籌建設,EPC總包+全過程咨詢相輔相成,參與方多,長線管理投入大,常規管理模式信息化水平低。



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            解決措施



            01

            將人員、設備、材料等通過物聯網在系統進行規范化管理?;谙到y新建信息化的管理體系,利用BIM特性在可視化交底、方案模擬等方面提升質量管控品質。

            02

            BIM+無人機創建現狀環境與設計成果的疊合模型,有效論證設計方案和導改措施;虛實結合提前預見征遷干擾。

            03

            基于BIM、物聯網、人工智能等技術建立智慧建造管控系統,設立生產指揮中心,機器監管加流程約束,全員基于同一模型和同一數據在同一平臺開展工作,實現資源共享、業務協同、一體化管理。



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            03

            BIM+全過程工程咨詢模式



            1、全過程工程咨詢為BIM技術應用提供天然沃土


            全過程工程咨詢是一種模式,BIM 是一種技術,但都是以項目為載體;全過程工程咨詢的項目各階段高度協調統一,集成化的管理模式和專業化的思維,讓BIM能充分發揮其信息化管理優勢,實現進度控制、質量控制、安全控制、投資控制的精細化管理,是BIM技術應用的絕佳平臺。

             

            2、BIM技術為全過程工程咨詢提供技術支撐


            BIM技術以全過程為發展趨勢,決策、設計、招投標、施工、竣工、運維的多階段連續應用,讓建設項目各階段的信息無縫傳遞,多參與方協同管理,打破信息孤島的弊端,從而讓全過程工程咨詢的管理和技術水平大幅度提升,BIM技術全過程應用是全過程工程咨詢大范圍開展的必由之路。

            總結:全過程工程管理解決的是管理層面的組織協同、信息傳遞,BIM技術解決的是工具層面的組織協同、信息傳遞,二者之間的橋梁,就是業務層面的組織協同、信息傳遞、資源共享。

             

            3、崗位職責


            項目BIM工作定職定崗,責任到人,創建qq群和微信群,及時溝通存在的問題,反饋項目BIM運行情況。系統設有業務流程推送,待審批的資料和待閉合的協作通過微信推送提醒。結合項目進程分階段進行系統操作和BIM應用培訓,培訓過程中收集調研基層使用人員切實存在問題及建議,集中會議處理。

             

            4、實施方案編制、管理制度制定


            通過對項目基本情況的掌握,針對市政類項目數字化建設的重難點進行分析,梳理本項目各階段應用點,制定本項目的數字化建設實施方案、實施總體管控計劃等,用于指導各個參建方之間的管控系統實踐應用及配合,確保項目智慧建造得以實現。

             

            5、周月報、會議制度


            建立項目周、月報制度,定期檢查工作完成情況,總結梳理前一階段工作,部署下一階段工作計劃;將數字化建設納入項目每半月的生產例會,并利用智慧建造管控線系統中數據召開例會。同時根據實際需要開展專題會,將責任落實到人,讓問題處理于節點,切實保證管控系統的正常運行。


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            智慧建造




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            模型創建


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            模型展示


            基于管控系統整合的綜合模型,在宏觀上可以直觀、快捷的檢驗設計方案與實際環境的匹配程度,進一步驗證設計方案的合理性、可行性;微觀上可以具體查看具體細部構造及其與既有構筑物之間的空間關系?;谀P驮谙到y上進行環境模擬和虛擬漫游,提前驗證真實狀態下完工項目的光影、雨雪條件影響及駕駛視域。同時綜合模型對紅線范圍內的征遷物進行了直觀反應。



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            管控系統


            1)智慧建造管控系統將基礎數據、智慧工地、協同管理、質檢計量與電子檔案四大子系統的數據進行集成,以指揮中心作為核心對集成數據進行分析和處理,通過線上化施工記錄→過程巡檢→質量驗收→質檢表單填審→ 計量支付→ 歸檔這一線條作為主線對質量與成本進行可視化監管,實現建造過程的智慧化。



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            2)管控系統的整體架構由“物聯網應用層”和“業務系統應用層”兩部分組成。兩者通過數據服務器和 Web服務器實現數據的交互和同步,建立項目數據信息與BIM模型的雙向鏈接,實現基于數字化管理平臺的新型項目管理?,F場管理人員通過移動端進行協同作業,各專業管理人員在權限范圍內通過不同功能模塊在PC端進行業務工作,現場設備通過物聯網將數據傳輸到系統,數據匯總通過指揮中心分析處理,進行直觀展示,領導層能夠一眼縱觀全局,做出智能化決策。


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            智慧物聯


            智慧物聯子系統下包含視頻監控、環境監測、車輛定位、人員管理、基坑監測、無人機6大板塊,全面提升了項目的動態管控水平。



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            指揮中心大屏24小時輪播全面掌控現場情況


            1)視頻監控

            項目將現場重點監控部位的19個視頻監控接入系統,并標記在三維場景相應位置,通過模型能直觀了解監控點空間位置,并能對其進行實時視頻預覽、云臺控制、視頻抓錄、定時抓圖等。


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            2)環境監測

            將布設在現場5個主要出入口的自動監測環境儀接入系統,可對施工現場天氣、噪聲、溫濕度、PM2.5、PM10 、TSP等環境數據實時查看監控,在環境數據超限時,進行預警,現場采取相應措施保證現場施工環境綠色環保。


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            3)車輛定位

            現場的渣土車、吊車、挖掘機等93輛機械配備定位設備,通過大屏展示頁面,在地圖上實時顯示各入網車輛的定位和相關即時數據,便于項目部管理。同時可以通過設定任意時間段查詢車輛實時軌跡,在地圖顯示車輛走過的軌跡,開始時間和結束時間鎖定車輛行駛的時間段。


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            4)勞務實名制及管理人員定位

            將項目390名勞務人員信息錄入系統,并在工地進出口設置實名制閘機,通過系統可實時了解現場人員工種與進出場等情況,同時將人員考勤對接銀行工資系統;項目的88名管理人員佩有定位手環,被無線基站自動定位后,會在系統上顯示該人員的具體位置,系統自動記錄人員軌跡,方便查找并可按照需要回放,對人員在崗履職進行有效的監督。


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            5)無人機航拍進度

            利用無人機每周定點拍攝施工區域的實景影像,并結合具體施工進度與資源投入制作成航拍進度視頻,將其在系統中與模型形成對比,直觀體現整體的施工進度變化。


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            6)基坑監測

            將基坑施工的5000余個監測點位數據接入系統,對各監測點的初始值、上次測值、本次測值、本次變化量、累計變化值、變化速率等數據進行分析展示,對基坑施工過程中的變形情況進行動態分析。


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            現場管理


            1)質量安全管理-質量驗收

            工序施工完成經總包三檢制合格后,通過協同平臺發起質量驗收協作,通知指定監理工程師及業主代表進行現場驗收,驗收合格后通過質檢計量平臺填報檢驗批并提交審批,待資料審簽完成后進入下一道工序,整個分項下工序驗收合格后自動生成分項評定表 ,為進度款計量支付提供真實有效的過程資料。



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            2)質量安全管理-危險源評估

            系統內置危險源庫,項目根據現場施工實際對危險源項進行調整,進行風險識別和評價,并設施對應控制措施,形成風險源清單,可將單項風險源導出二維碼張貼在現場對應部位,通過手機等終端掃描即可了解詳情。


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            3)質量安全管理-整改閉環

            通過內置的隱患庫、檢查規范和檢查項以及提前劃分的危險源,可利用系統發起周月日等各類現場檢查,發現問題及時將問題位置、問題詳情及整改要求錄入并推送整改人,整改完成后進行驗收通過,形成整改閉環。實現無紙化管理,實現數據查詢,可追溯,達到跨部門的協同的現場管理。



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            4)質量安全管理-統計分析

            平臺可以分別對現場的安全質量檢查、問題整改情況進行的統計分析??蓪τ诂F場檢查的不同分部不合格數量排名、合格分布、整改狀態、檢查類型進行分析展示;同時可以對現場整改的問題整改分布、分部整體完成率排名、整改狀態、逾期狀態、整改單占比、整改閉合時間等進行分析展示;發現相關質量問題,更好的進行項目管控。


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            5)影像資料管理

            通過協同功能,對項目各類會議、現場踏勘、收方、交底等業務工作通過系統進行通知,并記錄過程原始影像,提高項目內部協同作業效率,數據真實可追溯。


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            6)進度管理

            根據施工實際拆分模型構件,將對應構件每道工序實際施工進度錄入平臺,從顏色即可得知項目現場宏觀進度,點選構件可實時查看其施工過程記錄;將計劃工期與實際進度掛接模型,可進行工期對比,實際進度滯后時,軟件會作出提醒。


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            7)物料管理

            材料設備進場驗收合格后附帶合格證及試驗報告等資料在系統發起進場審批流程,通過后進行系統入庫登記?,F場按照施工計劃提交材料計劃,審批完成,限額領料做出庫記錄,現場管理人員將使用原材料批號跟系統模型關聯。管理痕跡有效保留,便于不合格原材料投入使用造成質量隱患,最終規避成本損失。


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            8)資料管理

            通過基礎數據管理平臺上傳項目工程、技術、質量、安全、經營及檢驗試驗資料,并與工程構件相關;實現項目資料的多方共享。


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            9)構件級信息化

            在建造中將設計屬性、原材料信息、試驗檢驗數據、施工過程中的工況、質量檢驗和評定資料、計量支付和變更管理數據、責任人信息等于相對應BIM模型構件永久關聯,集成涵蓋設計-施工-運維全壽命周期全部信息的工程模型大數據。


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            質檢計量與電子檔案


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            1)功能架構及特點

            通過質檢計量,可完成工程項目實施過程中的工程信息管理、資料管理和清單管理,評定資料做到數據由測表-檢表-評表流轉,實現線上資料無紙化填報,變更管理、計量支付、審批。同時,將工程資料與模型關聯,進行資料與模型構件的相互反查,結合電子檔案應用,實現工程的全過程資料電子化審批與歸檔管理。


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            2)業務流程

            1.在自貢市開展電子檔案試點;

            2.各專業驗收表格統一、檢驗批劃分標準化;

            3.質檢評定、計量支付全部線上填報審批并閉合;

            4.流程自定義、限時審批;

            5.資料查驗合格進入檔案管理系統組卷歸檔,移交檔案館。


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            3)審簽管控

            工程資料(方案、設計變更、質檢計量)在線上進行填報并簽章審批,陽光簽證,流程透明,同時前后審簽人員相互監督,采用數字中心認證公安部備案的電子簽名、印章,合法并及時高效的完成工程資料的電子化、信息化管理。



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            4)實時記錄

            質檢計量的審批附帶著現場踏勘、收方及驗收等影像資料,現場過程發生實時記錄,數據真實可靠。


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            5)電子檔案

            系統使用具有合法CA機構的電子簽章和電子印章技術,對接自貢城建檔案館直接進行竣工電子檔案的交付,以促進無紙化辦公和加強檔案信息化建設目標的實現。同時工程文件可以和BIM模型進行關聯,實現工程文件歸檔的可視化管理。



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            效益分析


            1、經濟效益


            項目通過使用這套數字化項目管理平臺,在進度上打通年、月、周三級計劃管理滿足節點要求,工期縮短約37天;發現圖紙問題490余處,約節省投資215余萬元;項目全員386人全部參與信息管控,節約管理崗位設置11個,安全質量數據在線記錄2410條,閉環率達98% ,節約管理成本約192.5萬元;通過管控系統在項目應用減少投入資料人員5人,節約打印報送的線上當前資料96782份,節省成本約85.5萬元。


            2、社會效益


            1)市政各類工程對象應用示范

            對項目各參與方、各種類型的重要工程對象,從不同維度出發,進行數字化管理,為行業帶來示范引領作用。

            2)基于BIM+全過程咨詢模式的智慧建造

            項目應用過程中,形成基于BIM技術的全過程項目建設管理流程,可作為其他項目的借鑒,進一步提升我國市政行業信息化、數字化水平。

            3)完善BIM規范和政策

            總結應用過程,形成市政工程項目數字化項目管理平臺應用實施指南,為進一步在市政行業推廣BIM技術應用,完善相關政策積累了寶貴經驗。

            4)響應國家政策應用示范

            積極響應國家對智慧交通、綠色市政、品質工程、數字市政方面的規劃與政策。


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            應用總結


            1、項目利用BIM+智慧工地技術,實現對物聯網數據的實時采集,更是通過打通各業務系統間數據壁壘,實踐生產指揮中心建設理念,以中樞大腦的形態收集、分析、處理各項生產任務,確保項目管理者可利用多方數據科學決策;并通過數字指揮系統一對一互動,確保指令到人,責任到人,極大地提高了后臺管控能力,建設全過程、全要素、全人員綜合BIM應用的完整經歷,初步總結出一套BIM+全過程工程咨詢模式下智慧建造管控系統綜合應用解決方案;

            2、在項目BIM應用過程中,通過近500人次系統培訓和實施應用,培養了一批BIM應用人才,他們將成為將來市政BIM推廣應用中的主力軍;

            3、作為BIM技術應用首次在市政項目全過程咨詢管理上的嘗試,也存在很多不足:應用點收技術水平限制沒有達到理想狀態、應用點產生的大量信息沒有發揮相當的價值、應用點在效果和成本之間平衡困難…隨著項目實施,整個管理團隊一直探索優化管理思路和方法,在細節上提升,系統平臺也在不斷完善升級,我們希望通過持續的優化和改進,積累一套完整實用的市政項目BIM全過程管理經驗,遷移到更多項目應用,為基建助力。


            通過BIM+智慧建造,整合各業務系統間數據,讓工程項目的建設更加智能、高效、安全,實現工地人、機、料、法、環等要素的提升。


            以上內容根據數字技術賦能新基建論壇暨自貢富榮產城融合帶基礎設施建設項目數字化平臺應用現場觀摩會圣弘建設股份有限公司BIM發展事業部總監李喜萍發言整理。轉載請注明出處!



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