“智慧工地”筑起數字化管理的階梯

文｜郭揚

項目基本情況

北京通州文化旅游區日新路地下綜合管廊項目位于通州區梨園鎮。眾所周知，北京城市副中心已經搬至通州區一年，并新建了文化旅游區，文化旅游區內的核心項目就是環球主題公園，它是我國第一個環球影城，計劃于2021年開園。這個項目就是為環球主題公園提供配套設施及管線鋪設。

本項目合同造價2.85 億元，全長1672 米，管廊結構全部在地下，埋深5-6 米，回填后上方為市政道路，建成后的管廊包括電力艙、水信艙、熱力艙、燃氣倉等。整個工程完工后為通行管廊，除雨污水外，其余專業管線均收納入綜合管廊內，工藝構造相對比較復雜。

本項目作為環球主題公園開園的重要工程之一，政治意義重大，對工程的安全、質量、進度、揚塵環保等方面也給項目提出了很高的要求。工程的重難點包括以下四個方面：第一是項目建設全部在地下，施工縫和變形縫很多，大面積的防水施工質量控制就顯得尤為重要。第二是這種線性工程對環保比如噪音和粉塵控制的要求非常高，由于項目距離比較長，所以影響的范圍也比較大。第三是工程跨越了冬季雨季，而且需要下穿蕭太后河，汛期無法施工，對進度和質量都是較大的挑戰。第四是周圍的小區很多，社會車輛、人員復雜，夜間施工影響大，一般的管理手段很難保障按時保質的完成任務。所以在策劃階段，項目團隊計劃引進“智慧工地”數字化系統，為項目順利完成，并達到精細化、高效化管理保駕護航。

以BIM+智慧工地手段進行數字化管理

作為保證環球主題公園開園的重點工程以及北京建工土木工程有限公司2020年“三件大事”之一，不僅要順利完成該項目的施工任務，更要貫徹公司“干好現場贏市場”的理念，打造企業品牌。引進“智慧工地+BIM”管理系統來幫助項目將信息化、標準化、精細化管理落地，主要可歸納為以下幾個方面：第一，數字化手段幫助項目推進精細化管理，提質增效；第二，通過數字化應用，項目上實現了減少人員投入、縮短工期、提升管理效率、降低成本，最終達到降本增效的目的；第三，由傳統的管理模式向數字化模式轉型，開拓創新，使項目管理水平上了一個新的臺階；第四，通過數字化手段夯實質量管理，增創北京市建筑結構長城杯；第五，響應國家號召，利用數字化技術打贏藍天保衛戰，爭創綠色示范工地；第六，創建安全文明樣板工地，為公司在區域市場開拓打好前戰。

北京建工土木工程有限公司目前管廊項目比較多，在數字化技術的應用實踐中，計劃以本項目做試點。引入“智慧工地+BIM5D”管理系統后，充分結合管廊工程自身的特點，選取部分模塊進行嘗試，規劃、建設統一門戶以及后續有針對性的應用。根據前面分析的主要重難點，項目選取BIM5D 新生產管理系統、勞務實名制管理（安全帽+工地寶）、斑馬網絡計劃、安全質量巡檢，以及相關的硬件，包括自動噴淋、智能變電箱、視頻監控等十余個子系統輔助項目統籌管理。系統間既相對獨立，又相互補充，在項目管理的視角形成了整體全面的數字化管理體系。同時改進了施工中人、機、料等要素管理方式，以及各級管理層之間的交互方式，搭建互聯協同、安全監控、數據收集、經驗共享的數字建筑平臺，實現工程的智能管理和管理效果提升。

勞務管理，對現場施工人員進行考勤定位管理，在疫情期間起到了很大作用；斑馬進度計劃，可以對多級計劃進行聯動管理，及時根據現場情況進行動態管理，并且通過智能硬件，如自動噴淋、智能變電箱、視頻監控、環境檢測等對綠色施工和生產管理保駕護航；生產管理系統，利用斑馬進度系統可以及時暴露進度問題，采取糾偏措施，保證進度可控；質量管理系統，輔助項目管理人員，對日常檢查、監理例會時發生的質量問題和未銷項問題，做到及時整改，提高質量管控的精細度；安全管理系統，對施工現場安全狀態實時掌握，對重大隱患重點關注，及時制止違章違規行為，每個管理人員都可以通過APP 進行問題的傳送，達到全員安全管理的目標。

關于整體的數字化平臺，核心由數據看板和移動端兩部分組成。數據看板用于項目例會，通過看板整體把握項目各關鍵要素信息，全面做到質量、安全、進度、人員等要素的實時采集及管控。移動端利用手機APP，圍繞質量、安全、生產、環保等方面，實時關注現場各關鍵要素信息，同時結合物聯網平臺對硬件設備進行遠程遙控。

具體到各個子系統的應用以及給管理帶來的效果，首先是勞務管理方面，利用工地寶和智能安全帽，對每名工人和管理人員發放一頂植入芯片的智能安全帽，通過現場安裝的工地寶對人員進行定位。現場工人帶著智能安全帽可以無感進出施工現場，不僅避免了人員的聚集，同時也可以使管理人員實時掌握現場勞動力數量、分布情況、活動軌跡等信息，更加合理的分配人員，避免出現窩工現象，同時使管理過程具有可追溯性。

隨著新冠疫情發生，項目部迅速應對，通過編制方案、建立防控體系、封閉管理、數據集成等一整套管理體系，很好的做到了防疫情、保開工、控進度。2020年，項目正值施工高峰階段，所需勞務人員數量龐大，高峰時會達到近千人同時作業，這對于管理是一項巨大的挑戰。正是利用這套勞務實名制系統，大大提高了對人員管控的效率。利用速登寶掃描身份證，15 秒的時間就可以判斷人員是否來自疫區，是否在疫區項目登記過。一旦發現有異常，會出現提醒，登記并及時上報，生成攔截記錄。如人員沒有問題，讀取身份證信息后，系統將自動記錄體溫測量結果。同時，在實行全封閉管理期間，利用手機端對生活區及作業區的人員分布情況、活動軌跡等進行監控，保證疫情防控的同時，對加快復工復產起到了顯著的作用。

安全教育是進入施工工作的第一件事也是最重要的一件事，由于項目現場工人比較多，很難組織起來在教室里進行培訓，傳統方式只能分期分批進行培訓，比較費時費力。利用平臺系統，勞務人員可以使用手機APP 掃描二維碼，完成安全教育課程并通過考核。不僅達到了安全教育的目的，也極大的提高了工作效率，

安全管理方面，安全員每天至少巡查兩次，利用手機APP 進行拍照，發現問題時使用手機端將隱患拍照記錄，外協單位手機端查看問題做出整改，并通過手機端反饋整改結果，再由安全員復核，做到更準確、更高效的應對安全問題。同時根據數據也可以對安全隱患的類型進行分析匯總，比如這個月的臨邊防護問題最多，相關管理人員就可以將管理重心往這方面加強。

質量管理方面，通過質量巡檢發現施工中質量隱患，通過手機端快速發布，推送至相關責任人進行整改并回復。不僅解決項目溝通、整改不及時以及數據留痕問題，提高質量精細化管理水平，減少中間流程，提高效率，還實現了項目上的無紙化辦公。在項目上的實踐過程中安全、質量、勞務應用的最多，效果也最明顯。

近些年，隨著國家和行業對綠色施工的管控力度越來越大，本項目也積極響應國家號召，在所有的出入口設置洗車池及監測環境設備，基坑周邊安裝智能噴淋系統，在系統監控到PM2.5 或者其他指標超標后噴淋系統便自動開啟，當指標下降后會自動恢復關閉狀態，同時利用手機也可以手動遙控現場噴淋。

現場臨電管理方面不僅影響著施工進度，更是重要的風險源。通過引進智能電箱的應用，對現場各級配電箱運行情況進行實時監測，并對臨電系統進行統籌管理。現場發生跳閘、過載等故障可實現實時報警，電工可通過手機APP 第一時間發現現場配電箱故障狀況。對于電纜挖斷、偷盜電纜等問題也得到了很好的控制，便于現場材料的管理。

視頻智能監控方面，通過遠程視頻監控系統，管理者可以隨時掌握施工現場的情況，可以遠程監控現場的生產操作過程、監控現場材料的安全，對施工操作工作面上的各安全要素如汽車吊、中小型施工機械、安全網、外腳手架、臨時用電線路架設、基坑防護、安全帽配戴等實時監控。尤其是夜間施工過程中，管理力量相對薄弱易發生問題之處，采用遠程監控的價值更加突出。

項目上還設置了懸掛80 寸觸摸屏，在屏幕上可針對平臺上各類指標要素，做實時數據查看分析，無論項目管理人員還是蒞臨現場的相關領導，均可通過觸屏實現足不出戶，實時了解施工狀態和各個管理系統的運行狀態。

當然，數字化的體現離不開BIM 技術，管廊工程比較特殊，結構形式復雜多樣，縱橫交錯節點很多，所以采用BIM 建模可以更加直觀的了解結構形式及地下綜合管線位置，更好的輔助完成圖紙會審、深化設計、施工工藝模擬、可視化交底、施工場地布置、工程量核對等工作。利用BIM 建模對施工現場進行統籌布局，使場地利用率最大化、最科學化，秉承了節能環保的理念，同時也節約了工程成本。

生產管理方面，利用系統對生產進度實時監控，制定目標、落實任務情況、分析延期原因、采取糾偏措施、設置里程碑節點等。利用生產系統管理，將進度計劃分解至每月，將月計劃細化至每周，將周計劃落實到每天。將日常的施工任務與進度進行建模處理，通過數字化平臺項目定期召開的例會不用提前準備數據，打開系統就能直接溝通，并且利用手機就可以實現小范圍的線上會議。

數字化應用成果展示

秉承著百年大計，質量為先的理念，項目利用“BIM+智慧工地”數字化管理模式，在現場設置結構樣板區，不僅提升了施工質量，也為創“長城杯”打下堅實的基礎。在施工過程中，充分利用數字化管理平臺的優勢，做到全員參與，杜絕出現因質量問題而產生的停工、返工情況。尤其是地下結構防水等令人頭疼的問題，利用平臺系統可以很好的解決，現場不論是質量員、施工員，或者其他工種的管理人員，發現問題動動手指就可以告知相關人員及時處理，在目前已完成的結構中沒有發現任何漏水現象。

作為內部管道和管線的載體，管廊完成的外觀質量尤其重要。管廊內部紛繁復雜的管線，有給水、中水、電力電信等相互交叉。利用BIM 技術使各個工序間安排更合理、更緊湊，施工順序和做法更加清晰明了。在項目團隊的共同協作下，已完成部分的管廊結構驗收通過率100%，實現了質量品質的提升。

在項目中項目團隊采用了一種新工藝，CPM法裝配式管廊工程，結構采用預制構件現場拼裝。利用BIM 技術，像拼搭積木一樣，首先對結構進行建模，然后進行受力及變形分析，最后現場定位安裝，不僅保證了拼裝的精度，也使施工組織更加合理高效。

接納新思想 推進新思維

項目上數字化應用效果的好壞不是某個人、某個崗位的事，而是一項全員性工作。雖然在剛開始使用“BIM+智慧工地”管理系統時，項目上也出現了一些不同的聲音，但在真正使用過后，項目上的各層管理人員都實實在在感受到了它的價值。所以在智慧工地的建設、技術創新及標準化落地方面，不僅需要項目團隊齊心協力，接納新思想、推進新思維，更要做到持之以恒，將有價值之處發展下去。

數字化時代已經來臨，新冠肺炎疫情的影響更推動了數字化進程的腳步。建筑業也面臨著重大變革，傳統的管理理念和手段已經逐漸成為歷史，時代需要更加先進便捷的管理模式。“BIM+智慧工地”系統給我們提供了良好的機會，也給項目管理水平帶來了提升，這種模式必將成為一種潮流。“BIM+智慧工地”通過先進的信息化手段、相關配套制度、完善的管理體系及管理者堅定的信心，一定會筑起數字化管理新臺階。

關于對項目的一些建議和展望：一是轉變思想、提升格局，順應時代潮流，接納新鮮事物，勇于做第一個吃螃蟹的人；二是持續培訓、助力人員能力提升，強化整個行業信息化水平和數字管理理念；三是精準實施，充分發揮智慧工地各子系統的功能，提高項目管理水平；四是項目負責人要持續推廣應用、開拓創新。