“智慧工地”筑起数字化管理的阶梯

文｜郭扬

项目基本情况

北京通州文化旅游区日新路地下综合管廊项目位于通州区梨园镇。众所周知，北京城市副中心已经搬至通州区一年，并新建了文化旅游区，文化旅游区内的核心项目就是环球主题公园，它是我国第一个环球影城，计划于2021年开园。这个项目就是为环球主题公园提供配套设施及管线铺设。

本项目合同造价2.85 亿元，全长1672 米，管廊结构全部在地下，埋深5-6 米，回填后上方为市政道路，建成后的管廊包括电力舱、水信舱、热力舱、燃气仓等。整个工程完工后为通行管廊，除雨污水外，其余专业管线均收纳入综合管廊内，工艺构造相对比较复杂。

本项目作为环球主题公园开园的重要工程之一，政治意义重大，对工程的安全、质量、进度、扬尘环保等方面也给项目提出了很高的要求。工程的重难点包括以下四个方面：第一是项目建设全部在地下，施工缝和变形缝很多，大面积的防水施工质量控制就显得尤为重要。第二是这种线性工程对环保比如噪音和粉尘控制的要求非常高，由于项目距离比较长，所以影响的范围也比较大。第三是工程跨越了冬季雨季，而且需要下穿萧太后河，汛期无法施工，对进度和质量都是较大的挑战。第四是周围的小区很多，社会车辆、人员复杂，夜间施工影响大，一般的管理手段很难保障按时保质的完成任务。所以在策划阶段，项目团队计划引进“智慧工地”数字化系统，为项目顺利完成，并达到精细化、高效化管理保驾护航。

以BIM+智慧工地手段进行数字化管理

作为保证环球主题公园开园的重点工程以及北京建工土木工程有限公司2020年“三件大事”之一，不仅要顺利完成该项目的施工任务，更要贯彻公司“干好现场赢市场”的理念，打造企业品牌。引进“智慧工地+BIM”管理系统来帮助项目将信息化、标准化、精细化管理落地，主要可归纳为以下几个方面：第一，数字化手段帮助项目推进精细化管理，提质增效；第二，通过数字化应用，项目上实现了减少人员投入、缩短工期、提升管理效率、降低成本，最终达到降本增效的目的；第三，由传统的管理模式向数字化模式转型，开拓创新，使项目管理水平上了一个新的台阶；第四，通过数字化手段夯实质量管理，增创北京市建筑结构长城杯；第五，响应国家号召，利用数字化技术打赢蓝天保卫战，争创绿色示范工地；第六，创建安全文明样板工地，为公司在区域市场开拓打好前战。

北京建工土木工程有限公司目前管廊项目比较多，在数字化技术的应用实践中，计划以本项目做试点。引入“智慧工地+BIM5D”管理系统后，充分结合管廊工程自身的特点，选取部分模块进行尝试，规划、建设统一门户以及后续有针对性的应用。根据前面分析的主要重难点，项目选取BIM5D 新生产管理系统、劳务实名制管理（安全帽+工地宝）、斑马网络计划、安全质量巡检，以及相关的硬件，包括自动喷淋、智能变电箱、视频监控等十余个子系统辅助项目统筹管理。系统间既相对独立，又相互补充，在项目管理的视角形成了整体全面的数字化管理体系。同时改进了施工中人、机、料等要素管理方式，以及各级管理层之间的交互方式，搭建互联协同、安全监控、数据收集、经验共享的数字建筑平台，实现工程的智能管理和管理效果提升。

劳务管理，对现场施工人员进行考勤定位管理，在疫情期间起到了很大作用；斑马进度计划，可以对多级计划进行联动管理，及时根据现场情况进行动态管理，并且通过智能硬件，如自动喷淋、智能变电箱、视频监控、环境检测等对绿色施工和生产管理保驾护航；生产管理系统，利用斑马进度系统可以及时暴露进度问题，采取纠偏措施，保证进度可控；质量管理系统，辅助项目管理人员，对日常检查、监理例会时发生的质量问题和未销项问题，做到及时整改，提高质量管控的精细度；安全管理系统，对施工现场安全状态实时掌握，对重大隐患重点关注，及时制止违章违规行为，每个管理人员都可以通过APP 进行问题的传送，达到全员安全管理的目标。

关于整体的数字化平台，核心由数据看板和移动端两部分组成。数据看板用于项目例会，通过看板整体把握项目各关键要素信息，全面做到质量、安全、进度、人员等要素的实时采集及管控。移动端利用手机APP，围绕质量、安全、生产、环保等方面，实时关注现场各关键要素信息，同时结合物联网平台对硬件设备进行远程遥控。

具体到各个子系统的应用以及给管理带来的效果，首先是劳务管理方面，利用工地宝和智能安全帽，对每名工人和管理人员发放一顶植入芯片的智能安全帽，通过现场安装的工地宝对人员进行定位。现场工人带着智能安全帽可以无感进出施工现场，不仅避免了人员的聚集，同时也可以使管理人员实时掌握现场劳动力数量、分布情况、活动轨迹等信息，更加合理的分配人员，避免出现窝工现象，同时使管理过程具有可追溯性。

随着新冠疫情发生，项目部迅速应对，通过编制方案、建立防控体系、封闭管理、数据集成等一整套管理体系，很好的做到了防疫情、保开工、控进度。2020年，项目正值施工高峰阶段，所需劳务人员数量庞大，高峰时会达到近千人同时作业，这对于管理是一项巨大的挑战。正是利用这套劳务实名制系统，大大提高了对人员管控的效率。利用速登宝扫描身份证，15 秒的时间就可以判断人员是否来自疫区，是否在疫区项目登记过。一旦发现有异常，会出现提醒，登记并及时上报，生成拦截记录。如人员没有问题，读取身份证信息后，系统将自动记录体温测量结果。同时，在实行全封闭管理期间，利用手机端对生活区及作业区的人员分布情况、活动轨迹等进行监控，保证疫情防控的同时，对加快复工复产起到了显著的作用。

安全教育是进入施工工作的第一件事也是最重要的一件事，由于项目现场工人比较多，很难组织起来在教室里进行培训，传统方式只能分期分批进行培训，比较费时费力。利用平台系统，劳务人员可以使用手机APP 扫描二维码，完成安全教育课程并通过考核。不仅达到了安全教育的目的，也极大的提高了工作效率，

安全管理方面，安全员每天至少巡查两次，利用手机APP 进行拍照，发现问题时使用手机端将隐患拍照记录，外协单位手机端查看问题做出整改，并通过手机端反馈整改结果，再由安全员复核，做到更准确、更高效的应对安全问题。同时根据数据也可以对安全隐患的类型进行分析汇总，比如这个月的临边防护问题最多，相关管理人员就可以将管理重心往这方面加强。

质量管理方面，通过质量巡检发现施工中质量隐患，通过手机端快速发布，推送至相关责任人进行整改并回复。不仅解决项目沟通、整改不及时以及数据留痕问题，提高质量精细化管理水平，减少中间流程，提高效率，还实现了项目上的无纸化办公。在项目上的实践过程中安全、质量、劳务应用的最多，效果也最明显。

近些年，随着国家和行业对绿色施工的管控力度越来越大，本项目也积极响应国家号召，在所有的出入口设置洗车池及监测环境设备，基坑周边安装智能喷淋系统，在系统监控到PM2.5 或者其他指标超标后喷淋系统便自动开启，当指标下降后会自动恢复关闭状态，同时利用手机也可以手动遥控现场喷淋。

现场临电管理方面不仅影响着施工进度，更是重要的风险源。通过引进智能电箱的应用，对现场各级配电箱运行情况进行实时监测，并对临电系统进行统筹管理。现场发生跳闸、过载等故障可实现实时报警，电工可通过手机APP 第一时间发现现场配电箱故障状况。对于电缆挖断、偷盗电缆等问题也得到了很好的控制，便于现场材料的管理。

视频智能监控方面，通过远程视频监控系统，管理者可以随时掌握施工现场的情况，可以远程监控现场的生产操作过程、监控现场材料的安全，对施工操作工作面上的各安全要素如汽车吊、中小型施工机械、安全网、外脚手架、临时用电线路架设、基坑防护、安全帽配戴等实时监控。尤其是夜间施工过程中，管理力量相对薄弱易发生问题之处，采用远程监控的价值更加突出。

项目上还设置了悬挂80 寸触摸屏，在屏幕上可针对平台上各类指标要素，做实时数据查看分析，无论项目管理人员还是莅临现场的相关领导，均可通过触屏实现足不出户，实时了解施工状态和各个管理系统的运行状态。

当然，数字化的体现离不开BIM 技术，管廊工程比较特殊，结构形式复杂多样，纵横交错节点很多，所以采用BIM 建模可以更加直观的了解结构形式及地下综合管线位置，更好的辅助完成图纸会审、深化设计、施工工艺模拟、可视化交底、施工场地布置、工程量核对等工作。利用BIM 建模对施工现场进行统筹布局，使场地利用率最大化、最科学化，秉承了节能环保的理念，同时也节约了工程成本。

生产管理方面，利用系统对生产进度实时监控，制定目标、落实任务情况、分析延期原因、采取纠偏措施、设置里程碑节点等。利用生产系统管理，将进度计划分解至每月，将月计划细化至每周，将周计划落实到每天。将日常的施工任务与进度进行建模处理，通过数字化平台项目定期召开的例会不用提前准备数据，打开系统就能直接沟通，并且利用手机就可以实现小范围的线上会议。

数字化应用成果展示

秉承着百年大计，质量为先的理念，项目利用“BIM+智慧工地”数字化管理模式，在现场设置结构样板区，不仅提升了施工质量，也为创“长城杯”打下坚实的基础。在施工过程中，充分利用数字化管理平台的优势，做到全员参与，杜绝出现因质量问题而产生的停工、返工情况。尤其是地下结构防水等令人头疼的问题，利用平台系统可以很好的解决，现场不论是质量员、施工员，或者其他工种的管理人员，发现问题动动手指就可以告知相关人员及时处理，在目前已完成的结构中没有发现任何漏水现象。

作为内部管道和管线的载体，管廊完成的外观质量尤其重要。管廊内部纷繁复杂的管线，有给水、中水、电力电信等相互交叉。利用BIM 技术使各个工序间安排更合理、更紧凑，施工顺序和做法更加清晰明了。在项目团队的共同协作下，已完成部分的管廊结构验收通过率100%，实现了质量品质的提升。

在项目中项目团队采用了一种新工艺，CPM法装配式管廊工程，结构采用预制构件现场拼装。利用BIM 技术，像拼搭积木一样，首先对结构进行建模，然后进行受力及变形分析，最后现场定位安装，不仅保证了拼装的精度，也使施工组织更加合理高效。

接纳新思想 推进新思维

项目上数字化应用效果的好坏不是某个人、某个岗位的事，而是一项全员性工作。虽然在刚开始使用“BIM+智慧工地”管理系统时，项目上也出现了一些不同的声音，但在真正使用过后，项目上的各层管理人员都实实在在感受到了它的价值。所以在智慧工地的建设、技术创新及标准化落地方面，不仅需要项目团队齐心协力，接纳新思想、推进新思维，更要做到持之以恒，将有价值之处发展下去。

数字化时代已经来临，新冠肺炎疫情的影响更推动了数字化进程的脚步。建筑业也面临着重大变革，传统的管理理念和手段已经逐渐成为历史，时代需要更加先进便捷的管理模式。“BIM+智慧工地”系统给我们提供了良好的机会，也给项目管理水平带来了提升，这种模式必将成为一种潮流。“BIM+智慧工地”通过先进的信息化手段、相关配套制度、完善的管理体系及管理者坚定的信心，一定会筑起数字化管理新台阶。

关于对项目的一些建议和展望：一是转变思想、提升格局，顺应时代潮流，接纳新鲜事物，勇于做第一个吃螃蟹的人；二是持续培训、助力人员能力提升，强化整个行业信息化水平和数字管理理念；三是精准实施，充分发挥智慧工地各子系统的功能，提高项目管理水平；四是项目负责人要持续推广应用、开拓创新。