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重慶城開高速項目是重慶首例全線應用BIM技術的高速公路項目,探索研究出一套適用于公路建設的基于BIM技術的管理平臺解決方案,向最終實現公路項目全壽命周期信息共享、管理方式變革邁出了堅實的第一步,對信息化科技與傳統行業的深度融合具有一定借鑒和示范意義。

重慶城口至開州高速公路全長128公里,起自城口縣北屏(陜渝界),終于開州區,接已建的萬州至開縣高速公路。沿線擬設橋梁63座共28288米、隧道19座共71408米,橋隧比高達78%,其中前80公里橋隧比高達95%。項目地處偏遠山區,地質條件十分復雜,投資規模大。為了提升項目建設品質和管理效益,加強項目信息整合應用,建設各方積極推進基于BIM技術的智慧項目建設管理平臺(以下簡稱“建設管理平臺”)。
建設管理平臺通過整合不同領域的高新技術,構建一體化的智慧建設管理系統,可實現項目進度管理、合同管理、質量管理、安全環保管理、檔案管理等多方面信息化、智能化管理,推進城開項目智能化建設,同時,為確保項目管理的公開化、透明化、規范化、高效性、可追溯性提供了可靠的技術支撐。
2017年1月,交通運輸部發布了《推進智慧交通發展行動計劃(2017-2020年)》,其中提出的第一個重點任務即為“深化BIM技術在公路、水運領域應用”,并指出,“在建設階段,深化BIM在設計交付、虛擬建造、施工組織、質量管理等方面的應用”。
2017年12月,交通運輸部發布了《推進公路水運BIM技術應用的指導意見》。鑒于當時全國尚沒有高速公路成功應用的報道,城開高速建設管理平臺的研發和建設于2018年啟動。
建設管理平臺通過對BIM、GIS、物聯網技術、視頻監控、傳感器技術、大數據分析、VR等技術進行整合并有效應用,用先進技術盡可能解決管理問題。建設管理平臺實現了數據自動采集、實時上傳,確保了數據的可靠性。建設管理平臺還整合了各子系統數據關聯性應用,強化了項目整體性、智慧化管理。
過去使用各獨立的軟件系統輔助項目管理,各軟件間的信息不互通,形成各個“信息孤島”,大大降低了信息利用價值。本項目搭建的建設管理平臺以BIM模型為信息的載體,結合BIM的可視化及模擬化特點,將項目各種信息直觀并方便快捷地展現給使用平臺的各方。同時搭建框架采用“1+N”解決方案,“1”為建設管理平臺,“N”為平臺多個功能模塊,實現一個平臺多方協作、數據共享,確保各項功能標準化、規范化、兼容化、一體化、智能化。
通過對施工圖的路基、橋梁、隧道、涵洞、人行天橋、鋼筋以及周邊地形等進行建模和模型綜合,可以很直觀地發現部分錯漏。借助該平臺,重慶城開高速項目已檢查出圖紙錯誤與缺失90余處,降低了施工過程管理風險及成本。
BIM將2D平面圖里不能直接展示的空間與實際狀況在三維模型中直觀地表達出來,實現了“所見即所得”。利用模型可視化的特點,可以實現多項功能:檢查所有結構空間關系方法是否簡單可行(即碰撞檢查);進行動態仿真模擬;進行視覺分析、停車視距分析等;基于可視化模型的各方溝通、討論更全面準確,甚至非專業人員也能參與其中,減少各方將2D轉換成3D的想象偏差,提高溝通效率。
通過BIM模型可以快速準確地復核設計工程量,為項目計量和竣工決算提供了依據。
通過在BIM模型中用不同色差區分完成部分和未完部分,可以非常直觀地表現出項目進度。
根據施工組織設計方案,可以進行工序工藝模擬、現場安全模擬、進度模擬等,可以有效控制質量、安全和進度。


BIM模型集成相關項目管理數據,提高信息利用效率,實現各個環節信息共享和協同管理。
建設管理平臺的總體數據架構設計按照部頒標準《公路工程質量檢驗評定標準》和施工單位提交的分部分項進行劃分和構建,通過對模型目錄樹反復優化,使得系統框架更清晰,查詢更便捷,信息管理更方便。
包含合同文件管理、計量支付管理、資金監控、合同流程管理、變更管理、農民工管理等。
建設管理平臺通過質量管理系統建立了基于“互聯網+”的施工過程質量管控的新模式,確保施工流程標準化、管理痕跡化、關鍵管控數據實時化,可以做到質量問題提前預防、過程監控、問題溯源,防止弄虛作假。
鋼筋加工智能化 利用BIM模型數據與鋼筋數控加工設備的聯動,實現鋼筋加工智能化。
拌和站智能化 實現拌和站生產數據的實時采集和不合格產品的智能預警;實現拌和站的材料用量歷史監控、產能統計、誤差分析。
梁場智能化 實現預應力張拉、智能壓漿數據自動采集和實時監控;實現不合格數據的預警和流程化閉合管理;實現進度形象展示。
試驗室監管 實現試驗設備、試驗室環境溫濕度的數據采集和實時監控,試驗報告編制界面和流程化閉合管理。
路面施工監控 實現瀝青路面攤鋪溫度、速度和平整度的實時采集。
系統結合公路工程項目管理實際業務需求,建立涵蓋平安工地考核評價系統、項目安全風險評估系統、日周月隱患排查治理系統(含負面清單)、危險性較大分部分項工程管理系統、清單化管理系統、項目安全考核評價體系、五大安全管理臺賬、視頻監控系統(門禁、工點實時監控,瓦斯預警,自動報警)、自然災害預警平臺、安全生產費用管理、三類人員管理系統、重大危險源、環保管理等多個子模塊的安全環保綜合管理平臺,實現對建設工程項目所有參建單位的全覆蓋,打造了“標準統一、功能完善、技術先進、國內領先”的項目總控管理信息平臺。
系統滿足管理單位、建設單位、監理單位、施工單位、中心實驗室、各工地實驗室等對工程建設管理的業務需求,實現各參建單位網上協同辦公、信息共享。通過GIS地圖,結合視頻監控和實時數據上傳,打造全方位實時監控項目現場。
全方位實時現場監控:
視頻監控:平臺視頻關聯重要工點現場監控設備,實時上傳視頻圖像,準確直觀地反應現場安全管理情況。
人員定位管理:通過芯片識別來管控現場人員定位情況。
環境監控:通過傳感器實時反映隧道內施工環境狀況,如有毒有害氣體、粉塵、風速的監控。

建設管理平臺有序地集成大量的項目資料、圖紙及進度計劃,通過對項目總體進度、施工工藝施工模擬動畫制作,建立項目進度管理視圖,更加清晰地進行項目進度管理。
借助BIM信息模型的信息承載,實現設計數據、建設過程數據和竣工驗收數據與BIM模型的有效整合,形成一套完整的建設過程數字資產,有效避免了竣工后紙質資料堆積如山而查找資料卻無從下手的難題,杜絕了資料的丟失風險,提高了資料利用價值。
通過各子系統數據集成或關聯到BIM模型中,可以直接查詢項目各項管控信息。
建設管理平臺在人員管理、視頻監控、安全監控、資料管理、質量檢測監測、BIM施工等方面的智能化應用,大大提高了項目管理水平。一體化的建設管理平臺實現了管理過程可視化、數據管理集成化、竣工資料智能化,并達到關鍵數據實時監管、關鍵施工過程實時監督、重要工點實時監控、關鍵作業人員實時跟蹤等目標,為實現高速公路“智慧工地”建設創造了有利條件。