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【品质工程】“足不出户”晓静庄—— S25静庄高速智慧公路建设纪实

时间:2019-07-03 13:41 来源:交通建设与管理 作者:文/本刊记者 陈楠
积极探索“互联网 + 交通基础设施”发展新思路,推进大数据与项目管理系统深度融合,推进静庄项目信息模型(BIM)技术,积极推广监测监控技术在施工管理中的集成应用,推行“智
陈万明参与建设的静庄高速公路项目,从静宁县八里镇起,到庄浪县朱店镇孔家沟止,全长 66.59 公里。作为该项目的常务副总经理,陈万明每日清晨从项目部出发,驱车将挨个施工点一一走完,大致就到了翌日傍晚时分,然而,只要是在手机信号覆盖的地方,他都能第一时间通过手机 APP,实时收获关于静庄项目的点滴进展。
 
 
全面夯实品质工程基础,发挥智慧交通关键作用。据陈万明介绍,静庄高速公路项目积极探索“互联网 + 交通基础设施”发展新思路,通过信息化平台及各类系统的应用,已基本实现各参建单位对工程建设进度、投资、质量、安全、合同、资料等方面的多层次、全方位“不留死角”管控,不仅大大提升了项目的生产效率、管理效率和决策能力,更实现了施工现场的精细化、智慧化管理。
 
积极探索“互联网 + 交通基础设施”发展新思路,推进大数据与项目管理系统深度融合,推进静庄项目信息模型(BIM)技术,积极推广监测监控技术在施工管理中的集成应用,推行“智慧工地”建设,提升项目信息化管理水平。

全天候、全方位的“不留死角”管控

“依据《甘肃省公路建设项目质量安全智能监控标准化建设指南》要求,我们在全线 4条隧道出入口均设置了视频监控、人车分离门禁、LED 大屏等系统,还在隧道施工区域设置了气体检测、人员定位和语音对讲等,通过监控指挥中心、VPN 网络、项目驻地广播系统等,深度强化信息化管理手段对施工质量及安全的有效保障。”陈万明告诉记者。
 
据悉,静庄高速公路项目共计对全线的重点场站场所及重点施工部位设置了 142 个监控点,实现了对重点工艺监测、数据实时互通共享、隐蔽工程数据自动采集、人员密集区及危险区的全天候实时视频监控。

“我们的管理人员可通过拼接大屏及手机APP 对施工现场情况画面进行实时预览及回放,也可以对 360°高清监控球机进行画面旋转缩放等操作,以便在出现安全质量问题时,及时反馈。”静庄高速公路项目信息中心主任赵永鹏表示。
 

每月一次的全线进度例行航拍记录下了静庄高速建设的每一点新变化,720°高清全景画面按月映刻下每个重要施工点的建设进展情况并向全社会开放。对于施工区域广阔的施工点,静庄高速还专程设置了全景鹰眼摄像机,将多镜头场景横向拼接成 180°超宽视野的高清全景展示画面,极大提高施工管理的便捷性和明晰度。
 
记者注意到,静庄高速项目办及总部均设立了监控指挥中心,以高清液晶拼接大屏,配备兼容硬件终端及软件客户端的视频会议系统,不仅能实现短时间内召集召开的各类会议,一线施工人员也可有机会通过手机客户端参会,极大提高了各参建单位之间的沟通效率,增强了突发事件的应急指挥调度能力。
 
“我们还率先应用了 VPN 光纤传输链路和数据集中存储方案。”赵永鹏介绍,静庄高速项目所有监控摄像头、平台服务器、流媒体服务器、电视墙服务器等设备均已实现由独立光纤通过私有 VPN 链路汇聚至电信核心交换设备,外网访问则由电信机房防火墙 NAT 转换实现。
 
除隧道口外的全线所有视频监控硬盘录像机,亦被集中部署在防雷接地、UPS、空调新风、防火墙等系统完备的中国电信政务数据中心,极大增强了画面的清晰度、传输的可靠性、存储数据的安全稳定性和维护的便捷性。“同时,我们还在积极探索视频云存储等操作。“
 
“智慧工地”让施工“聪明”起来
 
一个部署在云端,以项目看板形式展示的数据处理、集成“智慧工地”平台被建立起来,涉及施工管理中人、机、料、法、环等关键业务数据,把控质量、安全、进度三大核心要素。

“现场质量管理方面,我们在‘智慧工地’平台里设置了质量巡检子系统、工序检验管理子系统、试验数据管理子系统、拌合站生产数据采集子系统及预应力智能张拉、压降子系统。”赵永鹏介绍。
 
质量巡检子系统作为与“智慧工地平台”深度集成的系统之一,能够及时了解各施工单位质检体系的运行及现场实际施工情况,对发现的质量隐患,均需利用手机 APP 对质量隐患点进行检查、整改、复查,保存质量问题和整改后图片记录。在此基础上,该系统对质量隐患点进行自动汇总分析,提前预防施工过程中可能出现的质量问题,有效构建起工程质量管理新模式。
 
同时,“质量管理大数据平台”首次在甘肃省内被引用,实现了将施工工序自检数据、图片实时采集,并同步上传至监理工程师审批、归档的自动化管理。“作为管理人员,我们对现场的质量管控可以不受时间和空间的限制,通过网络账户能随时随地关注现场情况。”陈万明告诉记者。
 
除此之外,每一批材料的检验数据及试验检测资料系统原始数据实时不落地采集上传、统计分析并对异常数据实现自动报警,保证了试验数据的真实性和可溯源性;混凝土工程的质量亦从事后把关变成了事前控制,通过对混凝土拌合站所有生产活动信息、痕迹的全天候实时监控,实现了对拌合站生产情况的全面质量监管;全线预应力张拉、压浆设备通过业主、监理、施工单位的信息互联,实现了对张拉、压浆过程的全程实时监控和对张拉及压浆工艺的质量监控。
 
 
安全巡查子系统、高边坡安全自动化监测子系统、智慧安全用电子系统、DVR 安全体验馆及无人机应用安全隐患排查,共同组成了“智慧工地”的现场安全管理版块。
 
“一旦在安全巡查的过程中发现安全隐患,片区负责人、现场技术员、专职安全员、劳务队负责人将全员参与进来,通过‘安全巡查子系统’快捷发布安全隐患,并对其隐患治理及时响应,实现履职管理的准确留痕。”在陈万明看来,安全工作的全员参与和全方位、全过程覆盖,不仅能有效提高安全防范水平和管理能力,还能通过大数据输出直观的图标信息,为项目管理业务操作层、管理层、分析决策层提供施工安全决策数据支撑。
 
针对风险较大的高边坡,静庄高速项目甚至专程为此设置了永久性“高边坡安全自动化监测系统”,通过无线网络远程传输记录高边坡变化过程数据。据介绍,一旦坡体发生滑动,位移超过预警值时,现场喇叭广播及自动发送的预警手机短信将同步报警,为现场施工管理及作业人员尽可能提供充足的提前撤离时间。
 
“除去每月的例行一飞,考虑到静庄项目建设区域地形复杂,沿线高边坡、高墩柱施工安全把控不易,我们还会常常利用无人机对这些重点部位进行‘重点关照’,通过传送到电脑上的画面对安全隐患查找分析,竭力在施工过程中消除施工中可排除隐患及全寿命周期中的潜在隐患。”赵永鹏表示。
 
“有了以施工进度及生产作业计划为主线的任务管理子系统后,施工拖沓和偷懒都臭毛病都只能被迫告别了。”施工现场,一名小工偷偷跟记者嘟囔。实际上,不只是“按时上交作业”,参与静庄高速施工的每一位工人的身份资料、进出场时间、实时定位等信息,都被平台逐一“记录在案”。
 
系统后台,项目组早已提前设定好施工现场任务计划、分解、分配等管理流程,现场施工人员需要通过手机 APP 实时进行进度上报、现场图片上传,二者缺一不可。“无人机每月一次的全线航拍,通过高空视角生成的全线视频,一方面也是为了辅助进行工程进度核查之用。”赵永鹏补充道。
 
BIM 技术应用绝非“纸上谈兵”
 
“基于‘互联网 + 公路建设’发展新思路,静庄高速是甘肃省第一条施工阶段全线运用 BIM 技术的高速公路项目。我们力求在项目竣工时,能挂接丰富属性的 BIM 模型数字化移交,为静庄高速数字化运营维护奠定基础。”陈万明说。

哈瓦无人机飞行平台、控制系统、RTK 模块及五相机倾斜云台共同组成了哈瓦无人机三维立体地理信息获取系统,利用倾斜摄影测量技术,通过实景建模软件生产出全线高达 200平方公里范围内厘米级精度倾斜模型,为施工过程中场站、便道修筑,坐标、距离、面积、堆体体积等数据获取提供了精确的参考依据。静庄高速应用建筑信息模型技术主要分为数字建设平台、三维地理信息平台及 BIM 管理平台。
 

 
数字建设平台将设计 BIM 模型及承载的设计信息通过插件和接口流转到项目管理系统,实施项目管理应用,覆盖项目管理全过程,实现项目施工过程、竣(交)工验收全过程的可视化管理。
 
基于 GIS 平台,三维地理信息平台可提供三维漫游、飞行浏览、快速定位、图层管理、基础地理信息查询、编辑功能等,具有空间测量、三维效果出图和空间分析等功能。
 
对于 BIM 管理平台来说,模型划分、构建组织和编码、模型数据添加、更新及发布等功能均有所涉猎,同时还兼顾构筑物材料清单、工程量统计、车载视角模拟、进度模拟及 BIM信息集成交付等功能。 
 
“我们试图打造出一条基于 BIM 的数字化公路。”赵永鹏说。由此,一个以统一的高速公路里程桩号系统和地理坐标系统为基准,整合静庄高速公路全线构筑物、沿线设施、沿线环境和地形地貌的三维信息模型数字化产品被
建成。

“这实现了静庄高速全生命期各个阶段、各专业数据的存储、交付、整合、交换和共享,同时在施工前期展示出项目竣工后的宏观形象和各构件细部大样,直观表现出了传统二维图纸难以表达出的三维空间关系。”
 
据悉,基于 BIM 进行图纸复核及设计优化后,静庄高速已累计发现了 70 余处传统施工过程中很难提前发现的设计问题,通过验证后提交设计变更,为施工过程减少返工、缩短工期提供了保障。
 
“我们可以通过 BIM 模型对项目的重点或难点部分进行细致的可视化模拟,直观地告诉现场施工人员如何进行施工,以期提高施工交底的效率,降低施工过程中出错的几率。”项目总工程师李建刚认为。
 
在他看来,静庄高速全线空心薄壁墩、盖梁、箱梁等构件钢筋型号众多且密布,二维图纸较难理解,“例如钢筋绑扎出错频率高,通过三维展示方式向一线工人做技术交底,相信能很好解决合格率问题。”
 
施工进度管理模块中,基于已完工数据必须当日上传的设定,BIM 模型、进度计划和“智慧工地”任务管理子系统数据无缝集成,实时更新工程形象进度,实现了基于时间维度的施工进度模拟及实际进度查看。“我们一方面可以依据施工进度计划模拟施工,与实际进度进行对比,实时掌控全线进度完成情况。还可根据现场情况进行实时调整,分析不同施工方案的优劣,从而得出最佳施工方案。”陈万明表示。
(编辑:刘飞)
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