智慧賦能 建造提升
——重慶大學附屬腫瘤醫院科學城院區項目應用案例

文｜廖鴻

圖1 項目效果圖

中國建筑第三工程局有限公司（以下簡稱“中建三局”），是中國建筑股份有限公司的全資子公司，1965年7 月經國務院批準成立。1993 年經建設部批準為全國首批工程總承包企業和施工總承包一級資質；2002 年核準為全國首批工程總承包特級資質，是具有多功能、集團化經營的國有大型建筑安裝骨干企業，隸屬于國務院國資委直管的中國建筑工程總公司。

中建三局自成立以來，以“敢為天下先、永遠爭第一”“開拓、爭先、奉獻、求實”的精神，樹立了“建筑鐵軍”“工程勁旅”的良好形象，被譽為“中國建筑排頭兵”。中建三局先后與武漢大學聯合開發的GPS 全球衛星定位技術進行超高層建筑施工測量，在公司廈門建行大廈項目首次運用，被專家稱為“具有里程碑意義”；與華中科技大學聯合開發的虛擬仿真技術，首次在公司上海正大廣場項目應用，經專家鑒定為“國際領先，國內首創”；在傳統的大面積混凝土澆灌、超高層施工、深基坑等方面繼續保持優勢，工程整體質量取得了長足進步；在新型模板施工技術、建筑節能和環保應用技術、污水處理廠工程成套施工技術、建筑信息化技術等17 項技術領域接近或達到國際先進水平。累計科技成果143 項，開發總結出工法15項，廈門建行項目獲得“全國建筑業新技術應用金牌示范工程”。所有已完工程交驗合格率達100%，現已創成了華中網局、中央民族大學文科樓等9項魯班獎及國優獎。

一、項目概況

重慶大學附屬腫瘤醫院科學城院區項目位于重慶市高新區金鳳鎮，項目總建筑面積56 萬m2，地下室建筑面積23 萬m2、地上建筑面積33 萬m2，總床位數2500 床。本項目瞄準國際一流標準，打造西南地區首家同時擁有質子、重離子治療中心的醫院項目。項目在2023 年成功立項重慶市首批智能建造示范工程。

二、實施目標

項目要實現設計、施工階段的全過程BIM 數字化管理，大幅提高大型項目生產效率。形成一套可推廣的裝配式建筑工作流程，提升裝配式建筑總體實施效率。

通過對智能建造技術的應用，實現建設施工現場全域、全過程感知、信息實時互通，在安全、綠色、智能基礎上，實現智慧綠色施工水平大幅提升。

三、智能建造體系

重慶大學附屬腫瘤醫院科學城院區項目通過工程實踐，總結了項目智能建造相關工作，提煉形成了“1+2+3+4”的智能建造體系。

圖2 智能建造專項團隊組織架構

圖3 質子重離子腫瘤治療集群

1：一個中心。以智能建造為中心，統籌現場施工進度、質量、安全管理技術的迭代升級。

2：兩個維度。第一維度是與高校、科研企業開展智能建造合作，以高屋建瓴的視角提煉和促進智能建造工作的開展；第二個維度是以項目為載體，將智能建造的應用點落實落地。

3：三種模式。主要是在智能建造推進過程中，靈活運用“自主研發模式、聯合研發模式以及生態合作模式”，促進更多的智能建造技術應用推廣。

4：四個抓手。項目以“數字化設計、工業化生產、智能化施工、信息化管理”作為四大抓手，持續推進智能建造的工作開展。

在數字化設計方面：項目采用BIM 技術，實現場地布置、管線綜合、進度模擬、仿真模擬分析等方面可視化。應用設計協同平臺實時共享信息，實現EPC 項目設計、建造團隊無縫連接和高效合作。

在工業化生產方面：項目采用預制構件二維碼實現質量追溯及構件定位，采用智慧云砼管理系統實現對混凝土生產、運輸和澆筑過程的全程智能監控。落地智慧庫房碼上識別系統、機電安裝移動加工廠，提高機電安裝材料管理及加工效率。

在智能化施工方面：引入具備定位功能的智能安全帽，一人一帽一檔，實現工人軌跡可視化，提高作業工人安全管理效率。采用數字孿生群塔作業立體防碰撞系統及設備衛士巡檢系統，確保群塔作業安全。應用智能無人值守地磅、智能洗車裝置、智能施工升降機、智能開關及智能水電表，提升現場智能化水平，減少人力投入。

項目應用四盤地面抹光機器人、ALC 條板搬運、安裝機器人、噴涂機器人、吊籃安全監管機器人等智能建造機器人，推動工程領域創新升級。

在信息化管理方面：項目建立了數字化指揮中心、智能建造管理中心、兩單兩卡一站式宣教中心，多維度整合項目關鍵信息，實現項目管理智能化、數字化，提高項目管理效能。

四、智能建造特色亮點

（一）基于裝配式建筑的工業化生產

基于BIM 結構模型自動提取裝配式鋼筋桁架樓承板單元板塊技術，本項目地上結構板均采用鋼筋桁架樓承板作為裝配式構件（該構件標準單元寬度為600mm），在該構件生產加工時，項目依托BIM 模型提取正在施工區域的鋼筋桁架樓承板單元，實現自動提取下料單元長度及數量，促進高效的工業化生產。

（二）基于數字預拼裝的異型鋼結構施工

本項目門診樓部分結構采用裝配式鋼結構，特別是弧形造型柱及空中連廊均采用工廠加工及預拼，采用焊接機器人對戶型結構及復雜鋼結構節點進行焊接作業，全部鋼結構實現工業化生產。

（三）基于BIM 和AI 應用的智能化作業

1.基于空間定位技術的作業人員安全管理系統

圖4 樓宇功能分析

圖5 機電智慧庫房

圖6 預制構件二維碼管理

圖7 智慧云砼

圖8 熱熔防水卷材鋪設機器人

圖9 項目數字化指揮中心

圖10 項目全過程數智化管理平臺

“BIM+移動信息網絡”，本工程施工作業人員全面配置智能安全帽，實現一人一帽一檔管理，在提供高標準安全防護的同時，可以實時定位工人所處位置，加強工人作業地點智能化安全管理，同時具有一鍵報警、脫帽報警、電子柵欄等功能。

2.BIM 場布模型+鷹眼航拍

本項目采用BIM 技術將場地布置進行三維還原，再通過無人機進行鷹眼航拍進行實時復核，優化項目平面布置，提高現場施工效率。

3.多塔機數字孿生立體防碰撞系統

項目主體結構施工期間共安裝12臺塔吊，塔吊最大安裝高度為100 米，最低安裝高度為60 米，施工過程材料吊運頻繁、夜間施工持續，群塔作業危險性高。項目采用人防+技防的策略，利用多塔機數字孿生立體防碰撞系統牢守安全紅線。

多塔機數字孿生立體防碰撞系統可以實現數字孿生，即現場塔機運行狀態可以實時映射到系統管理平臺，并監控塔機的實時運行狀態。與傳統二維防碰撞系統不同，本系統可以同時監控塔機大臂、小車、吊鉤的運行狀態，在施工場地復雜的三維空間環境下實現防碰撞。

五、應用效果

重慶大學附屬腫瘤醫院科學城院區項目聚焦智能建造應用，成功打造成為重慶市智能建造試點示范項目，項目成功舉辦多次省市級智能建造交流活動，多次迎接省、市、區各級領導觀摩，取得了良好的社會效益。