興義環(huán)城高速的信息化、精細化和智慧化管理

文/圖 貴州省公路工程集團有限公司 陳雪峰

峰林特大橋工程

黔西南州興義環(huán)城高速公路是貴州省高速公路網(wǎng)加密規(guī)劃項目之一，路線全長62.5公里，設計時速80公里，全線橋隧比56%，互通7處，服務區(qū)和停車區(qū)各1處。該項目因為沿途地形復雜、線位布置難度高、互通密集等特點，導致在項目總體建設過程中，存在技術難度大、施工措施多等難點。為此，黔西南州興義環(huán)城高速公路項目公司（簡稱“項目公司”）定制開發(fā)了“大數(shù)據(jù)質(zhì)量安全監(jiān)督平臺”，對工程全線進行信息化管理。

項目公司選取興義環(huán)城高速公路“峰林特大橋”“磨盤山樞紐互通”“興義西互通”3個控制性工程，深度開展BIM技術應用。在深化施工組織、技術方案的過程中，項目公司提前模擬3個控制性工程施工難點、關鍵點，并采取有效措施，最終達成工程的信息化、精細化和智慧化管理。

實用性：結合GIS數(shù)據(jù)建立、整合BIM工程模型

項目公司對重要控制點進行模擬分析，輔助施工組織方案的制定及優(yōu)化；模擬分析復雜、新型工藝，提高方案可行性及技術交底的高效性；利用平臺實現(xiàn)高效溝通交流及管理，有效控制施工進度、質(zhì)量、安全和成本，充分發(fā)揮信息化的價值，高品質(zhì)完成工程建設。

BIM模型應用

工程設計復核：通過全參數(shù)的BIM模型建立、精準的虛擬拼裝，開展碰撞檢查、設計復核與變更修改，避免了后續(xù)返工，并消除了安全隱患。

興義西樞紐互通工程

關鍵模型深化：深化關鍵點構件模型，達到工業(yè)級加工模型的深度，便于后續(xù)關鍵工藝方案驗證。

三維技術交底：利用模型進行現(xiàn)場技術交底，深化模型快速出圖，輔助施工定位。

可視化場地布置：利用模型優(yōu)化工程建設中輸電線路、項目臨建場地、構件加工廠、拌和場和棄土場等施工場地布置。

組織方案驗證：模擬施工流程、交通引流和各個施工要點的防護措施，優(yōu)化各工點時間流控制，輔助調(diào)整交通、物資、人員等現(xiàn)場情況。

工藝方案驗證：模擬分析關鍵工藝和新型工藝，提升工藝方案的科學性。

鋼主梁模型深化

BIM模型交底

隧道錨場地布置

施工組織方案驗證

BIM探索同步施工：峰林特大橋主塔橫梁施工，原計劃均采用現(xiàn)澆方式，現(xiàn)澆時塔柱施工需停止，中橫梁現(xiàn)澆工期預計40天。為驗證新工藝及探索同步施工方案，項目公司利用BIM模型進行三維有限元分析，校核中橫梁預制吊裝方案的安全性，進一步對施工過程中可能出現(xiàn)的不利施工狀況提出預防性建議。最終，確立橫梁整體提升新工藝，實現(xiàn)中橫梁與塔柱同步施工，總體工期節(jié)省30天。

虛擬現(xiàn)實輔助安全培訓：利用虛擬現(xiàn)實進行施工過程中應急救援及安全操作培訓，引導一線人員學習、掌握安全操作技能。

信息化管理

協(xié)同模式：項目公司以工程管理“三控兩管”為切入點搭建協(xié)同管理平臺，分設權限，針對不同部門主要關注點進行數(shù)據(jù)篩選，并側重推送關鍵數(shù)據(jù)。該項舉措促進了業(yè)務辦公無紙化、工地管理智慧化、節(jié)點決策科學化和項目管理一體化。

進度、成本管理：利用平臺將施工段的進度計劃分為施工進度和產(chǎn)值進度，通過BIM模型形象標示計劃與實際數(shù)據(jù)，根據(jù)現(xiàn)場填報的實際進度數(shù)據(jù)，及時調(diào)整工序、材料和人工計劃，從而實現(xiàn)節(jié)約工程成本和時間成本的目標。

質(zhì)量、安全管理：基于PDCA閉環(huán)管理模式，利用平臺集成試驗檢測；基于監(jiān)控等數(shù)據(jù)，利用BIM+LOT模式實現(xiàn)監(jiān)控現(xiàn)場設備，設定風險內(nèi)容、風險閥值、風險發(fā)送對象和風險處理機制，并將相關內(nèi)容迅速推送給相應責任人，已達到及時確定糾偏措施、統(tǒng)計工作的目標；管理關聯(lián)BIM模型，實時查詢、處理，并生成統(tǒng)計報表，實現(xiàn)工程檢查、整改、復檢的管理流程，確保項目處于可控狀態(tài)。

效益：降低質(zhì)量安全問題數(shù)量及解決成本

項目公司采用BIM技術，在施工準備階段對圖紙進行復核，發(fā)現(xiàn)圖紙問題（峰林特大橋132處、磨盤山互通251處、興義西互通279處），有效分類（一級問題187個、二級問題391個、三級問題84個）。在此基礎上，項目公司進行了及時溝通、修改及變更。

在施工階段，項目公司模擬了工程進度和施工工藝。通過模擬，驗證了施工方案、技術方案，提升了工藝水平，優(yōu)化了工期（峰林特大橋30天、磨盤山互通15天、興義西互通20天），減少材料損耗、人工成本，提升工程品質(zhì)。綜合估算，磨盤山互通節(jié)省150萬元，興義西互通節(jié)省200萬元，峰林特大橋節(jié)省560萬元。

在協(xié)同管理方面，項目公司利用大數(shù)據(jù)質(zhì)量安全監(jiān)督平臺進行建設管理。此方法既減少了紙質(zhì)成本，提高各部門間信息傳遞效率，優(yōu)化管理流程，還提高了現(xiàn)場管控能力，降低質(zhì)量安全問題數(shù)量及解決成本。據(jù)統(tǒng)計，共節(jié)約成本430萬元。

通過實際應用及經(jīng)濟效益統(tǒng)計可發(fā)現(xiàn)，該項目具有無紙化辦公、可視化模擬及決策、利用模型驗證新技術及評估施工方案、基于平臺的實時動態(tài)管理、便于工程整理管控和效益創(chuàng)收等優(yōu)勢，有效提升了項目的管理水平，并可實現(xiàn)項目效益最大化，為BIM技術實施落地提供了借鑒經(jīng)驗，為后續(xù)BIM技術應用發(fā)展奠定了堅實的基礎。

推廣價值：為BIM技術應用奠定基礎

在BIM應用架構方面，該項目的頂層設計，實現(xiàn)了項目級BIM技術的應用落地。此后，即將整理出版的項目級BIM技術應用指南，為今后的BIM技術應用奠定了基礎。

在數(shù)據(jù)平臺實用性方面，項目公司針對高速公路工程定制研發(fā)的協(xié)同管理平臺，既簡化了管理流程，確保工程的簡潔高效管理，還優(yōu)化了平臺的后端設計，使得工作人員遇到山區(qū)信號弱時，也能保證信息高效傳遞與共享，減少溝通成本。