施工信息化管理在南博三期項目中的應用研究

唐 潮，戚肇剛，張星鵬，張 濤，張建業

（中建八局第三建設有限公司，江蘇 南京 210046）

0 引言

現階段，施工環節的信息化正處于蓬勃發展階段，基于BIM技術的“數字化工地”能夠將傳統方式下的粗放式管理模式轉換成精細化管理模式，從而實現施工現場的精細化、綠色化及智慧化管理。

1 工程概況

南博三期項目位于南京市建鄴區，總建筑面積約38.59萬m2，其中地上部分24.34萬m2，地下部分14.25萬m2。地下2層，主要為停車場、設備用房等。地上建筑由1號樓（會展展廳）、2號樓（酒店+辦公）、3號樓（辦公+商業）組成。

本工程功能復雜，大空間設計區域多，高支模最高達15m，梁跨度達18m，板厚最厚達500mm，梁截面尺寸最大為700mm×1 900mm，需要進行高支模安全設計的范圍達10萬m2，施工難度大，安全要求高。

地下室結構長436m，寬162m，屬于超長超寬結構，防滲漏難度大；會展展廳結構形式為框架-張弦梁結構，張弦梁設計長度為96m，跨度達69m，鋼結構深化設計及安裝難度大。

塔樓主體結構及幕墻南北立面屬于扭轉結構。幕墻立面設計為“漸變三角折面”造型，對測量和施工精度提出極高要求，也給超高層爬升式腳手架的安裝及提升帶來困難。

2 施工信息化管理需求分析、系統構建及實施

2.1 項目施工信息化需求

南博三期項目現場場地狹小，施工組織困難；基坑變形控制要求高；高支模區域多、荷載大；地下室屬于超長超寬結構，防滲漏難度大；為超高層項目，使用塔式起重機、施工升降機、爬架等機械設備多，臨邊防護多，現場監管困難。根據上述特征，現場需要做好質量、安全、進度、成本、環境五大目標管理，項目施工信息化應用應從上述五大目標維度進行改進提升，側重于BIM技術應用、基坑監測、機械使用監控、安全防護、超危分部分項工程動態監測、勞務實名制管理等。

2.2 項目施工信息化管理系統架構

施工信息化管理系統構架分為現場應用層、集成監管層、決策分析層。現場應用層又分為現場信息智能采集層和施工信息化管理系統；集成監管層主要是施工信息化管理集成平臺；決策分析層主要是施工信息化監管平臺與各種資源庫對比分析，為管理人員提供趨勢分析及預警。決策分析層根據數據進行決策實施，同時設置數據中心，建立技術方案庫、安全隱患庫、BIM數據庫等，為各信息管理系統提供判斷標準，實現各信息系統智能控制。

信息化管理系統主要包括數字工地App、數字工地PC管理后臺、數字工地BI數據分析平臺。七大應用板塊包括硬件、軟件兩大類模塊。軟件模塊應用系統集成管理軟件及手機App程序對五大目標進行管控，應用BIM軟件建模對項目進行設計優化和深化設計、碰撞檢測、可視化施工模擬或交底以及工程量的計量等；硬件模塊主要通過各種傳感器對現場施工數據進行采集，并通過物聯網、互聯網傳輸到數字化工地平臺，之后進行系統集成，通過BI智能分析，為項目部決策提供依據。

2.3 項目施工信息化的實施

根據施工信息化系統集成的特點，施工信息化管理集成的每個子系統均可脫離集成平臺，在某一管理領域獨立發揮作用，可為項目的管理提供信息化、自動化的技術支撐。如塔式起重機監控系統的應用可為塔式起重機的安全使用和安全管理提供自動化支撐；施工人員實名制系統的應用可以有效解決工人進場考勤、勞務用工分析和勞資糾紛問題。因此，施工信息化管理各個系統可根據項目進度分步驟實施。

施工信息化管理云平臺是建立在互聯網云端的信息共享平臺，該平臺以各子系統平臺共同的“數據中心”作為數據存儲和分析的基礎，建立各子系統間共同的賬號體系、組織體系、權限體系和規范體系。該平臺整合了物聯網技術、移動互聯網技術、VR技術、BIM平臺級輕量化呈現技術等，實現各子系統在施工信息化管理平臺中統一入口、統一賬號、統一數據庫和應用同一套規范體系。

集成應用平臺的選用主要從集成兼容的性能、應用管理系統的功能、大數據職能分析、平臺管理系統的二次開發等方面進行考慮，通過技術標準、投標價格評標后選用杭州品茗信息技術股份有限公司研發的施工信息化管理平臺。

目前市場上硬件數據采集及傳輸設備生產廠家眾多，項目在招標采購時，應對數據接口統一要求，滿足集成平臺接口要求，并對傳感器的性能及數據傳輸、反饋與控制等方面進行綜合考慮，確保各個系統的造價及功能性。各系統布置應與現場平面布置圖結合，實現最優布置。

軟件系統主要是施工信息化管理集成平臺廠家配套的質量、安全、進度、成本等管理系統。BIM 5D采購自專業廠家（廣聯達科技股份有限公司），施工技術方案應用公司OA平臺進行網上審批，進度計劃采用局進度計劃模塊信息系統。

施工信息化管理各個硬件系統數據主要依靠物聯網自動傳輸、采集，以手機CIS制動傳輸、無線網橋、藍牙、BIG等制式進行無線傳輸。對于質量、安全、進度等管理行為，主要依靠管理人員利用無線終端或計算機進行處理，并通過集成信息平臺進行自動推送，通過現場整改數據錄入及銷項，完成項目管理工作。

3 施工信息化管理系統應用效果

南博三期項目部應用信息化、數字化管理平臺，加強對項目建設動態管理，促進項目各部門數據進行系統整合。結合現場安全隱患檢查系統及“隨手拍”、安全帽人員定位、人臉識別門禁管理、二維碼人員管理及實名制、起重設備操作人員身份識別、起重設備運行狀態監控及展示、卸料鋼平臺超載預警、深基坑監測預警、高支模監測預警、生活區智能WiFi等22種子系統對項目進行全方位的監控和管理，基本實現數字化、在線化、智能化，提高工程建造的整體運營效率、管理效率和決策效率等，進而實現精細化、智慧化數字施工。

3.1 應用效果分析

通過人員管理、安全管理、設備管理、質量管理、進度管控、材料管理、生產協調會議等工作量及工作效果進行對比，分析施工信息化管理系統應用效果，如表1所示。

表1 施工信息化管理系統應用效果分析

3.2 BIM技術帶來的效益

通過BIM建模，項目管理人員熟練地掌握圖紙，并通過BIM模型進行設計碰撞檢測、設計優化、可視化技術交底、機電管線綜合排布、工程量準確計量等，在施工前期發現問題，減少二次拆改，避免后期再次開洞、加固，達到減少現場砌筑工程量、節約材料、加快現場施工進度的效果。通過BIM技術的應用，大幅提升項目協同能力，減輕項目管理人員的工作強度，達到提高水平、減少返工、降低成本、增加效率的目的，主要項目經濟效益達382.95萬元（見表2）。

表2 BIM技術應用可量化的主要經濟效益

3.3 質量管理效果

通過信息化管理平臺的應用，南博三期項目部的所有方案均通過公司OA平臺進行審核審批，公司集土建、鋼結構、機電、裝飾等領域的專家進行會審，降低了因項目管理人員經驗不足造成的質量隱患。通過智能終端的應用，加強質量過程管控，實現無紙化辦公，提高督導管控力度。通過質量一系列的管控，南博三期作為2018年江蘇省質量觀摩工地，來自13個地級市的400多人到場觀摩。

3.4 安全及綠色施工效果

通過采用視頻安防系統、臨邊洞口防護自動監測系統、人員定位系統、塔式起重機安全監控系統、施工升降機安全監控系統、高支模監控系統等智慧系統的應用，項目部未發生安全責任事故，無人員傷亡。通過應用綠色施工及揚塵控制系統，減少因環境管控等因素的工期損失約102d，共節約資金1 836萬元，創造了巨大的經濟效益。2019年，南博三期舉辦了中施協全國數字化工地及綠色施工觀摩會，共計800余人參加了現場觀摩。

4 結語

隨著先進信息技術的發展、大量資源價格及施工數據的積累，項目施工信息化管理必然向企業信息化管理升級，企業將構建信息化管理集成系統，包括供應鏈管理系統、客戶管理系統、企業決策系統以及企業數據資源安全管理系統、企業生產進度管理系統等，企業信息化管理效率和管理能力將會大幅提升。