貴州省普通國省干線改造中的智慧工地管理淺析

馮建林 王東 黃建平

（1貴州省凱里公路管理局，貴州 凱里 556099；2蘇交科集團股份有限公司，江蘇 南京 211112）

0 引言

交通運輸部在“十三五”伊始便提出了數字公路建設需要，在公路建設領域貫徹“智慧工地”的要求，打造高度利用信息化技術的建設工程新亮點；在2016年發布的《關于打造公路水運品質工程的指導意見》中提出，要推進工程管理信息化，探索“互聯網+交通基礎設施”發展新思路；在2018年交通運輸部、貴州省交通運輸廳發布的《公路水運品質工程評價標準（試行）》中要求工程管理信息化，明確“智慧工地”管理作為品質工程建設內容之一。

在國家及地方相關政策的主導下，智慧工地管理迫切需要開展相關研究，王清[1]通過對智慧工地應用進行探究，來促進現代化的建筑施工更好的發展。丁彪[2]分析了智慧建設理念下BIM運用模式，針對基于BIM的智慧工地管理體系框架進行了研究。容建華[3]采用"互聯網+工程管理"的模式，研究了鐵路工程施工工地對人員、機械設備、技術工法、環保、安全和質量等方面的信息化監管問題。張艷超[4]在對智慧工地基本概念、意義、需求進行介紹的基礎上，對智慧工地信息化具體應用進行深入探討。朱賀[5]闡述了智慧工地的系統性組成，引入"物聯網""一張圖""手持終端""智能機器人"等概念，打造真正的智慧工地。蔡林宏[5]對重慶"智慧工地"項目發展進行了簡單研究。王鵬[6]從崗位層級管理、項目層級管理到企業層級管理3個層面探索智慧工地管理理念在選煤廠建設和管理中的應用。吳立珺[7]從大數據技術的角度出發，介紹了人工智能的應用，以智能站點管理系統為例，主要分析智能站點系統的功能和特點，預測其未來發展趨勢。李雪瑞[8]分析智慧工地建設重要性，分別從資源整合、項目應用和制度構建等方面探究如何更好地建設智慧工地項目。綜上所述，目前關于智慧工地管理雖然已經有了一些探索，但針對普通國省干線的智慧工地管理還缺少相關研究。

為認真貫徹黨的十八大提出的“創新、協調、綠色、開放、共享”五大發展理念，切實推進黨的十九大提出的建設交通強國戰略目標，在習近平新時代中國特色社會主義思想的指導下，按照交通運輸部、貴州省交通運輸廳創建品質工程的總體戰略部署，本文依托貴州省普通國省干線改擴建項目工程，探索“智慧工地”管理，在質量、安全、人員履約管理方面進行初步實踐，助力我國品質工程建設。

1 智慧工地管理

本文在“智慧工地”綜合管理信息平臺上開發了移動端參建人員在崗履約管理系統、瀝青路面施工智能管控系統、質量與安全巡查管理系統、遠程視頻監控系統，并在G551重安江至洪水塘、G242天柱新寨至錦屏大同、G211鎮遠火車站至臺江施洞、G242錦屏大同至黎平高屯公路改擴建工程等項目管理過程中部分或全部應用。依托建立的智慧工地綜合管理信息平臺，實現了對參建人員的信息化考勤管理、瀝青路面施工全過程質量控制智能化管理、質量與安全巡查管理信息化，以及遠程可視化管理重要施工場地，滿足便捷、高效地項目管理需求，具備一定的社會效益和經濟效益。

1.1 參建人員在崗履約管理系統

根據普通國省干線公路改擴建項目人員施工地點變化快、作業點分散及施工戰線長等特點，項目組開發了基于移動終端的參建人員在崗履約管理系統，實現了對參建人員的信息化考勤管理。與傳統考勤管理相比，移動端參建人員在崗履約管理系統有以下特點：

1）便捷經濟

所有參建人員在規定的工程建設范圍內的任意位置，均可通過手機實現快速定位考勤，節省了考勤人員往返規定考勤地點的時間及交通費用。

2）精準高效

一位真正的大師，絕不可能是一日登頂，一夜成名。在登頂的這條漫漫長路里，有多少人知道這背后的磨礪和堅持？有多少人有機會親身體驗過這個孤獨的旅程？而登頂之后的這一年，他又有了什么樣的變化？

由于施工項目戰線長、工作面廣、人員工作地點變化快的公路建設環境，使用該系統更加高效、準確地滿足員工履約管理需求，在提高員工在崗履約的同時，提升項目管理效率。

1.2 質量與安全巡查管理系統

與傳統的工地質量、安全巡查管理相比，采用質量與安全巡查管理系統有以下特點：

1）規范工作流程

業主、監理和施工管理人員中的任一參建方在施工現場發現工程質量、安全問題，可即時打開質量與安全巡查管理系統手機APP,按照智能定位、拍照上傳、問題描述等系統功能模塊，實時傳遞該問題信息給責任相關方，責任相關方對該問題整改完畢后，通過APP中的反饋模塊，回復問題的整改效果至問題發起方，從而實現流程在線閉合，避免了相互推諉責任現象，規范了項目管理程序。

2）提升整改效率

由于質量與安全巡查管理系統的即時特性，通過信息化手段，實時將發現的質量、安全問題反饋給責任方，與傳統管理模式相比較，節省了下發書面通知等流程的時間，大大提高了問題整改的效率。

3）有助于管理責任劃分

通過信息化管理流程，根據各責任方對問題的整改響應效率，有助于解決出現問題推諉扯皮的現象和流程在關鍵節點的流轉及停留時間，為業主采取獎懲措施提供依據。

1.3 瀝青路面施工智能管控系統

1）有效解決了施工過程質量監管通病

對瀝青路面施工進行全過程的智能控制，有效地提升了數據采集的及時性、全面性和準確性，更加客觀、全面地規避了現場監管不到位問題，及事后檢測的滯后性導致的以點代面、以局部代替整體的質量監管通病。通過使用瀝青路面施工智能監控系統，施工單位可能存在的減少瀝青用量、碾壓遍數以及瀝青面層攤鋪溫度不足的狀況得到有效的監管和控制。如2018年11月，G242錦屏大同至黎平項目瀝青路面的施工，系統就給業主辦主任報警了3次，都是由于油石比異常產生，從手機APP直觀發現，適時瀝青含量分別為4.0、4.1和5.5，正常區間是4.5-4.8，及時發現和監測了施工過程中存在的問題。

2）有效解決了實體質量缺陷溯源的問題

傳統施工方法中，工程實體質量出現問題時，很難判斷該質量問題源于哪個施工環節。而瀝青路面施工智能管控系統對路面施工全過程的數據進行采集、傳輸、分析和智能預警，并按照發生的時間及工程樁號進行實時有序存儲，從而為質量問題可追溯性分析提供數據支持。比如，實施完的G211鎮遠火車站至施洞項目，路面工程出現了病害，就可以調出該病害的施工樁號對應當初施工的歷史數據，通過觀察數據，得出是在壓實施工環節出了問題，壓實遍數不夠。

3）有效解決了項目管理數據共享問題

圖1 施工過程管理智能

智能管控平臺的使用，實現了項目各參建單位之間的數據共享，同時滿足上級主管單位對項目監管的需求。智慧工地平臺已經成為業主、監理、施工單位管理人員對項目進行管理的有效工具：①對于工程質量管理人員，智能管控系統全過程自動采集存儲的數據可以為其直觀高效地反饋工程質量狀況，數據來源及分析可靠；②對于施工工藝管理人員，根據系統實時采集的施工過程數據，分析瀝青混合料拌和過程中級配穩定性及偏差，混合料運輸時長控制，攤鋪碾壓過程中的混合料溫度、速度數據以及碾壓遍數數據，為施工全過程的工藝控制提供有力的數據支撐，及時糾正不合適的施工行為；③對于材料管理人員，根據系統實時統計的各類材料用量和級配比例，隨時計算各類材料的剩余量，方便統計材料實際成本；④對于進度管理人員，智能管控系統具備當日及選定時間段的生產數據統計查詢功能，方便其掌握選定期間的拌和量、生產量、攤鋪里程和進度等關鍵進度信息；⑤對于上級主管單位，其通過數據接口交互共享數據，實時獲取施工質量、進度、過程控制、人員履約等關鍵信息。

4）有效降低了項目管理成本

在瀝青路面施工智能管控技術應用過程中，在出料口溫度檢測、施工現場混合料攤鋪溫度、攤鋪速度、碾壓溫度、碾壓速度等監管方面，采用系統自動化連續采集方式，實時采集、傳輸、分析并預警，改變了傳統的人工旁站采集方式，且采集的數據更為全面，一定程度上減少了人員數量的投入，節約了項目管理的人工成本。通過初步核算，和傳統管理模式比較，一個瀝青攤鋪點大約可以節約人工及車輛使用費1000元/天。

5）有效實現了綠色低碳理念

通過瀝青路面施工智能管控技術的應用，一方面可以有效提高施工效率，減少返工和重復作業，節約施工耗能、降低施工碳排放量，另一方面可以發現拌和計量波動過大導致的材料用量增加、生產周期過長導致能源消耗過多等問題，實現綠色低碳理念。

1.4 重要作業場所管理可視化

可視化管理主要運用在G242錦屏大同至黎平高屯項目拌合站、G321丹寨羊甲至臺晨項目特大橋的建設管理上。接入的視頻監控系統用于對重要施工場所施工作業規范性、安全操作規范性的監控以及關鍵位置、安全隱患較多區域的場景監控，實現了施工過程可視化管理。

2 結語

“智慧工地”是現代工程項目管理的內容之一，是信息技術與交通基礎設施建設深度融合的成果，是鑄就“品質工程”的有力抓手。通過“智慧工地”管理系統的應用，對施工過程有關質量的數據、工藝的數據、進度的數據掌握得更加系統，減少了盲目、主觀的判斷，管理更加有針對性，問題解決更加高效；施工單位對于施工過程出現問題的梳理、改進更加精準，避免了無效的、錯誤的改動行為。

智慧工地系統平臺服務于項目管理有很多優越性，特別是在普通國省干線和高速公路項目建設管理中有很大的推廣運用價值。“智慧工地”管理系統是我國項目管理的發展方向，需要得到項目決策者和管理者的積極支持，建議在招投標、施工圖預算就納入“智慧工地”管理相關內容。“智慧工地”管理系統是一個系統工程，還有很多需要補充、完善、創新、突破的地方，需要進一步的探索和創新，主要有以下方面：

1）開展農民工用工及工資發放智能化系統研究；開展計量支付信息化、環境監測智能化的研究和運用。

2）在設計、施工及運營養護階段，嘗試應用BIM技術進行特殊結構物、大橋、特大橋的設計及施工控制；嘗試應用邊坡遠程監測技術進行邊坡穩定性、安全狀態監測；開展全資產管理系統應用。

3）嘗試建設在建項目綜合管理系統，實現與上級單位項目管理系統的對接。