城開高速搭臺(tái)，BIM技術(shù)唱戲

文

重慶城開高速項(xiàng)目是重慶首例全線應(yīng)用BIM技術(shù)的高速公路項(xiàng)目，探索研究出一套適用于公路建設(shè)的基于BIM技術(shù)的管理平臺(tái)解決方案，向最終實(shí)現(xiàn)公路項(xiàng)目全壽命周期信息共享、管理方式變革邁出了堅(jiān)實(shí)的第一步，對信息化科技與傳統(tǒng)行業(yè)的深度融合具有一定借鑒和示范意義。

重慶城口至開州高速公路全長128公里，起自城口縣北屏（陜渝界），終于開州區(qū)，接已建的萬州至開縣高速公路。沿線擬設(shè)橋梁63座共28288米、隧道19座共71408米，橋隧比高達(dá)78%，其中前80公里橋隧比高達(dá)95%。項(xiàng)目地處偏遠(yuǎn)山區(qū)，地質(zhì)條件十分復(fù)雜，投資規(guī)模大。為了提升項(xiàng)目建設(shè)品質(zhì)和管理效益，加強(qiáng)項(xiàng)目信息整合應(yīng)用，建設(shè)各方積極推進(jìn)基于BIM技術(shù)的智慧項(xiàng)目建設(shè)管理平臺(tái)（以下簡稱“建設(shè)管理平臺(tái)”）。

建設(shè)管理平臺(tái)通過整合不同領(lǐng)域的高新技術(shù)，構(gòu)建一體化的智慧建設(shè)管理系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目進(jìn)度管理、合同管理、質(zhì)量管理、安全環(huán)保管理、檔案管理等多方面信息化、智能化管理，推進(jìn)城開項(xiàng)目智能化建設(shè)，同時(shí)，為確保項(xiàng)目管理的公開化、透明化、規(guī)范化、高效性、可追溯性提供了可靠的技術(shù)支撐。

為何要研發(fā)？

順應(yīng)政策，創(chuàng)新管理方式

2017年1月，交通運(yùn)輸部發(fā)布了《推進(jìn)智慧交通發(fā)展行動(dòng)計(jì)劃（2017-2020年）》，其中提出的第一個(gè)重點(diǎn)任務(wù)即為“深化BIM技術(shù)在公路、水運(yùn)領(lǐng)域應(yīng)用”，并指出，“在建設(shè)階段，深化BIM在設(shè)計(jì)交付、虛擬建造、施工組織、質(zhì)量管理等方面的應(yīng)用”。

2017年12月，交通運(yùn)輸部發(fā)布了《推進(jìn)公路水運(yùn)BIM技術(shù)應(yīng)用的指導(dǎo)意見》。鑒于當(dāng)時(shí)全國尚沒有高速公路成功應(yīng)用的報(bào)道，城開高速建設(shè)管理平臺(tái)的研發(fā)和建設(shè)于2018年啟動(dòng)。

先進(jìn)技術(shù)，解決管理問題

建設(shè)管理平臺(tái)通過對BIM、GIS、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、視頻監(jiān)控、傳感器技術(shù)、大數(shù)據(jù)分析、VR等技術(shù)進(jìn)行整合并有效應(yīng)用，用先進(jìn)技術(shù)盡可能解決管理問題。建設(shè)管理平臺(tái)實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)自動(dòng)采集、實(shí)時(shí)上傳，確保了數(shù)據(jù)的可靠性。建設(shè)管理平臺(tái)還整合了各子系統(tǒng)數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)性應(yīng)用，強(qiáng)化了項(xiàng)目整體性、智慧化管理。

創(chuàng)新模式，打通“信息孤島”

過去使用各獨(dú)立的軟件系統(tǒng)輔助項(xiàng)目管理，各軟件間的信息不互通，形成各個(gè)“信息孤島”，大大降低了信息利用價(jià)值。本項(xiàng)目搭建的建設(shè)管理平臺(tái)以BIM模型為信息的載體，結(jié)合BIM的可視化及模擬化特點(diǎn)，將項(xiàng)目各種信息直觀并方便快捷地展現(xiàn)給使用平臺(tái)的各方。同時(shí)搭建框架采用“1+N”解決方案，“1”為建設(shè)管理平臺(tái)，“N”為平臺(tái)多個(gè)功能模塊，實(shí)現(xiàn)一個(gè)平臺(tái)多方協(xié)作、數(shù)據(jù)共享，確保各項(xiàng)功能標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化、兼容化、一體化、智能化。

BIM能做啥？

檢查設(shè)計(jì)圖

通過對施工圖的路基、橋梁、隧道、涵洞、人行天橋、鋼筋以及周邊地形等進(jìn)行建模和模型綜合，可以很直觀地發(fā)現(xiàn)部分錯(cuò)漏。借助該平臺(tái)，重慶城開高速項(xiàng)目已檢查出圖紙錯(cuò)誤與缺失90余處，降低了施工過程管理風(fēng)險(xiǎn)及成本。

項(xiàng)目可視化

BIM將2D平面圖里不能直接展示的空間與實(shí)際狀況在三維模型中直觀地表達(dá)出來,實(shí)現(xiàn)了“所見即所得”。利用模型可視化的特點(diǎn)，可以實(shí)現(xiàn)多項(xiàng)功能：檢查所有結(jié)構(gòu)空間關(guān)系方法是否簡單可行（即碰撞檢查）；進(jìn)行動(dòng)態(tài)仿真模擬；進(jìn)行視覺分析、停車視距分析等；基于可視化模型的各方溝通、討論更全面準(zhǔn)確，甚至非專業(yè)人員也能參與其中，減少各方將2D轉(zhuǎn)換成3D的想象偏差，提高溝通效率。

復(fù)核工程量

通過BIM模型可以快速準(zhǔn)確地復(fù)核設(shè)計(jì)工程量，為項(xiàng)目計(jì)量和竣工決算提供了依據(jù)。

掌握進(jìn)度條

通過在BIM模型中用不同色差區(qū)分完成部分和未完部分，可以非常直觀地表現(xiàn)出項(xiàng)目進(jìn)度。

施工可模擬

根據(jù)施工組織設(shè)計(jì)方案，可以進(jìn)行工序工藝模擬、現(xiàn)場安全模擬、進(jìn)度模擬等，可以有效控制質(zhì)量、安全和進(jìn)度。

數(shù)據(jù)可集成

BIM模型集成相關(guān)項(xiàng)目管理數(shù)據(jù)，提高信息利用效率，實(shí)現(xiàn)各個(gè)環(huán)節(jié)信息共享和協(xié)同管理。

框架如何搭？

建設(shè)管理平臺(tái)的總體數(shù)據(jù)架構(gòu)設(shè)計(jì)按照部頒標(biāo)準(zhǔn)《公路工程質(zhì)量檢驗(yàn)評定標(biāo)準(zhǔn)》和施工單位提交的分部分項(xiàng)進(jìn)行劃分和構(gòu)建，通過對模型目錄樹反復(fù)優(yōu)化，使得系統(tǒng)框架更清晰，查詢更便捷，信息管理更方便。

合同管理

包含合同文件管理、計(jì)量支付管理、資金監(jiān)控、合同流程管理、變更管理、農(nóng)民工管理等。

質(zhì)量管理

建設(shè)管理平臺(tái)通過質(zhì)量管理系統(tǒng)建立了基于“互聯(lián)網(wǎng)+”的施工過程質(zhì)量管控的新模式，確保施工流程標(biāo)準(zhǔn)化、管理痕跡化、關(guān)鍵管控?cái)?shù)據(jù)實(shí)時(shí)化，可以做到質(zhì)量問題提前預(yù)防、過程監(jiān)控、問題溯源，防止弄虛作假。

鋼筋加工智能化 利用BIM模型數(shù)據(jù)與鋼筋數(shù)控加工設(shè)備的聯(lián)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)鋼筋加工智能化。

拌和站智能化 實(shí)現(xiàn)拌和站生產(chǎn)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)采集和不合格產(chǎn)品的智能預(yù)警；實(shí)現(xiàn)拌和站的材料用量歷史監(jiān)控、產(chǎn)能統(tǒng)計(jì)、誤差分析。

梁場智能化 實(shí)現(xiàn)預(yù)應(yīng)力張拉、智能壓漿數(shù)據(jù)自動(dòng)采集和實(shí)時(shí)監(jiān)控；實(shí)現(xiàn)不合格數(shù)據(jù)的預(yù)警和流程化閉合管理；實(shí)現(xiàn)進(jìn)度形象展示。

試驗(yàn)室監(jiān)管 實(shí)現(xiàn)試驗(yàn)設(shè)備、試驗(yàn)室環(huán)境溫濕度的數(shù)據(jù)采集和實(shí)時(shí)監(jiān)控，試驗(yàn)報(bào)告編制界面和流程化閉合管理。

路面施工監(jiān)控 實(shí)現(xiàn)瀝青路面攤鋪溫度、速度和平整度的實(shí)時(shí)采集。

安全環(huán)保管理

系統(tǒng)結(jié)合公路工程項(xiàng)目管理實(shí)際業(yè)務(wù)需求，建立涵蓋平安工地考核評價(jià)系統(tǒng)、項(xiàng)目安全風(fēng)險(xiǎn)評估系統(tǒng)、日周月隱患排查治理系統(tǒng)（含負(fù)面清單）、危險(xiǎn)性較大分部分項(xiàng)工程管理系統(tǒng)、清單化管理系統(tǒng)、項(xiàng)目安全考核評價(jià)體系、五大安全管理臺(tái)賬、視頻監(jiān)控系統(tǒng)（門禁、工點(diǎn)實(shí)時(shí)監(jiān)控，瓦斯預(yù)警，自動(dòng)報(bào)警）、自然災(zāi)害預(yù)警平臺(tái)、安全生產(chǎn)費(fèi)用管理、三類人員管理系統(tǒng)、重大危險(xiǎn)源、環(huán)保管理等多個(gè)子模塊的安全環(huán)保綜合管理平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)對建設(shè)工程項(xiàng)目所有參建單位的全覆蓋，打造了“標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一、功能完善、技術(shù)先進(jìn)、國內(nèi)領(lǐng)先”的項(xiàng)目總控管理信息平臺(tái)。

系統(tǒng)滿足管理單位、建設(shè)單位、監(jiān)理單位、施工單位、中心實(shí)驗(yàn)室、各工地實(shí)驗(yàn)室等對工程建設(shè)管理的業(yè)務(wù)需求，實(shí)現(xiàn)各參建單位網(wǎng)上協(xié)同辦公、信息共享。通過GIS地圖，結(jié)合視頻監(jiān)控和實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)上傳，打造全方位實(shí)時(shí)監(jiān)控項(xiàng)目現(xiàn)場。

全方位實(shí)時(shí)現(xiàn)場監(jiān)控：

視頻監(jiān)控：平臺(tái)視頻關(guān)聯(lián)重要工點(diǎn)現(xiàn)場監(jiān)控設(shè)備，實(shí)時(shí)上傳視頻圖像，準(zhǔn)確直觀地反應(yīng)現(xiàn)場安全管理情況。

人員定位管理：通過芯片識(shí)別來管控現(xiàn)場人員定位情況。

環(huán)境監(jiān)控：通過傳感器實(shí)時(shí)反映隧道內(nèi)施工環(huán)境狀況，如有毒有害氣體、粉塵、風(fēng)速的監(jiān)控。

進(jìn)度管理

建設(shè)管理平臺(tái)有序地集成大量的項(xiàng)目資料、圖紙及進(jìn)度計(jì)劃，通過對項(xiàng)目總體進(jìn)度、施工工藝施工模擬動(dòng)畫制作，建立項(xiàng)目進(jìn)度管理視圖，更加清晰地進(jìn)行項(xiàng)目進(jìn)度管理。

檔案管理

借助BIM信息模型的信息承載，實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)、建設(shè)過程數(shù)據(jù)和竣工驗(yàn)收數(shù)據(jù)與BIM模型的有效整合，形成一套完整的建設(shè)過程數(shù)字資產(chǎn)，有效避免了竣工后紙質(zhì)資料堆積如山而查找資料卻無從下手的難題，杜絕了資料的丟失風(fēng)險(xiǎn)，提高了資料利用價(jià)值。

綜合查詢

通過各子系統(tǒng)數(shù)據(jù)集成或關(guān)聯(lián)到BIM模型中，可以直接查詢項(xiàng)目各項(xiàng)管控信息。

建設(shè)管理平臺(tái)在人員管理、視頻監(jiān)控、安全監(jiān)控、資料管理、質(zhì)量檢測監(jiān)測、BIM施工等方面的智能化應(yīng)用，大大提高了項(xiàng)目管理水平。一體化的建設(shè)管理平臺(tái)實(shí)現(xiàn)了管理過程可視化、數(shù)據(jù)管理集成化、竣工資料智能化，并達(dá)到關(guān)鍵數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)監(jiān)管、關(guān)鍵施工過程實(shí)時(shí)監(jiān)督、重要工點(diǎn)實(shí)時(shí)監(jiān)控、關(guān)鍵作業(yè)人員實(shí)時(shí)跟蹤等目標(biāo)，為實(shí)現(xiàn)高速公路“智慧工地”建設(shè)創(chuàng)造了有利條件。