BIM技術賦能地下環路智慧化高效管理

文|張一帆 蔣少武 姚青松 虞慧

武漢市武昌濱江核心區地下空間環路（二期）工程總投資預計45 億元，武昌濱江核心區作為武昌臨長江南岸的標識性區塊，主要工程為地下環路建設，主線依次穿越越江隧道、軌道交道，單向三車道規模，首尾閉合形成環路，采用逆時針交通組織，主線全長約2.99KM，主要布置于地下2 ～3 層。工程共設置“五進六出”，即8 條接地匝道、2 條匝道聯系越江隧道、緯三路下方設置2 條聯絡道形成兩個地下小環路和15 處地塊出入口。有機串聯起周邊大型住宅、地下商業、公共人行步道、停車空間。工程與武漢長江公鐵隧道、地鐵8 號線、武九管廊存在交叉，施工難度大，風險較高。

整個空間地下環路工程由中國一冶集團有限公司、中建三局集團有限公司、中鐵十一局集團有限公司、上海市政工程設計研究總院等聯合體以EPC模式進行。實現區域規劃愿景：地塊高強度開發、區域高效率到發、設施高集約布設。

該項目工期緊、體量大、施工布線難；工程跨度大，地下主線跨度3KM，穿越多條隧道和地下公路。高標準、高質量的工程定位，工程地塊高強度開發、設施高集約布設，是市政重點交通工程。此外，項目施工單位眾多，需要同時配合三家施工單位同步開展，資源組織難度高。

提升項目管理智能化水平，提高管理效率

項目采用“1+1+N”的整體架構，建立以1 個平臺、1 個指揮監控中心、拓展N 個業務系統的解決方案，充分利用物聯網技術及時采集施工過程中的人、機、料、法、環等關鍵要素的動態信息，將現場海量數據實時上傳、匯總、分析、展示，并植入大數據及AI 能力，快速建立工地“管理+服務”的智慧體系，使工地管理模式更加主動和高效，從而實現武昌濱江核心區對地下環路智慧化高效管理的目標。

項目智慧工地方案共涉及三家施工單位，設計并實施使用多套系統，包括智慧工地云平臺、勞務實名制、智能安全帽、視頻監控、AI 防疫、AI 安全著裝、揚塵噪音監測、噴淋、智能水電監測、智能廣播等，覆蓋觀摩會規劃設計，有效提高項目管理智能化水平，提高管理效率。

BIM 系統應用

為完成整體服務目標，項目打造了一套基于武漢2000 坐標系統，由傾斜攝影數據、地面影像數據、BIM 模型數據、屬性數據、組織過程資產組成的數據系統，完整的承載項目全生命周期中的建設期信息。

平臺是由網頁端、手機APP、平板APP 共同組成的協同管理體系，以項目管理目標為核心，整合設計單位、施工單位、監理單位的管理目標及管理流程。

項目前期階段，通過廣泛調研BIM 標準文件與實施方案，制定項目級實施方案與標準體系，通過技術流程研發與管理流程梳理，建立項目級BIM 實施方案。

主材進場之后，監理單位在平臺端進行材料種類、規格、批次、數量等臺賬信息錄入，現場見證取樣后，由檢測單位將檢測報告與臺賬掛接，現場質檢人員通過移動手機APP 進行質量數據采集，并將質量數據與構件級模型綁定，在圖模一致的基礎上，形成材料進場、檢驗、施工、質量數據掛接的閉環管理。

與傳統臺賬式進度數據匯報相比，濱江管委會建設管理平臺通過圖形引擎與業務數據結合，對進度數據匯總、分析、查詢。現場技術人員通過手機APP，進行現場工序報工，形象進度匯報并對施工現場實際進度進行跟蹤。可以利用周進度計劃管理現場，并分析項目進度是提前還是滯后以及其原因，采取針對性措施，保證項目按期完成進度目標。

智慧工地系統應用

項目打造集實名制、考勤、人員防疫、人員行為規范管理于一體的人員信息管理系統。利用實名制人臉識別和視頻AI 相結合的方式，實現考勤防疫二合一，并實現項目勞務人員的實名制信息、考勤記錄、人員行為規范管理數據的實時統計和分析，結合智慧安全帽對現場人員進行實時定位，方便項目人員調度指揮。

在基于品茗AI 視頻監控的現場管理方面，系統以視頻攝像頭、語音播報與AI 算法為依托，整合現場定位信息，同時支撐AI 算法對于安全帽佩戴、火災預警、場地入侵及臨邊防護等現場問題的自動管控，與管理者對重點施工區域進行主動監控。同時，在制高點設置巡查球機進行階段性延時攝影，幫助項目人員及時了解周期內現場狀況和施工進度。

針對揚塵監測、降塵控制、水電監測和預警提醒等內容，項目通過體系化的數字設計實現綠色施工。對綠色施工的各個環節進行全面的自動化控制，確保自然、綠色的理念貫徹在工地的每一處。品茗智能水電監測系統可按照用戶需求，將各個區域用水、用電量進行統計核算，幫助用戶對比分析，查找差異原因。同時，結合后臺大數據分析，幫助項目調配施工機械，提速增效。

智能廣播作為工程管理部和工人之間的信息傳輸通道，將公告訊息無阻礙地傳送給工人，縮短了溝通時間和溝通距離，方便項目現場信息傳輸和人員調配，提高現場的溝通效率。項目借此系統開設“濱江之聲”廣播站，定期播放企業文化快訊、黨建知識、施工安全合規講堂等節目，豐富工人生活。

項目充分利用物聯網技術，及時采集施工過程中的人、機、料、法、環等關鍵要素的動態信息，通過物聯網技術將模型與現場關聯，集成各應用系統數據，多維展示整體項目概況，實現工地的信息化管理，并通過“一張屏”實現遠程監管。

聚焦新技術 創領新動能

應用成果

濱江核心區開發建設積極貫徹創新、協調、綠色、共享的發展理念，以濱江BIM 系統作為抓手，通過建立智慧工地云平臺，集中管控，指揮調度，輔助施工現場管理，把項目中所應用智慧工地的數據集中匯總到統一的大數據中心平臺，結構化處理多來源、多類型數據，進行數據的集中展示和管理，為城市片區的開發建設提供了新的思路與方法。

人員管理方面，項目建立一套集成人員門禁考勤管理和AI 防疫監測信息同步的信息化系統，實現考勤防疫二合一，在打贏工程項目復工防疫雙線戰役中發揮了重大作用，在人員進出管控的同時，做到了無人值守，賦能項目減員增效。

安全管理方面，視頻監控+視頻AI 雙系統結合，將前端攝像機化身為智慧安全員，識別、提醒安全帽和反光衣的穿戴，實時監管現場不安定因素，同時配合智能廣播實時播報項目部規范制度，整體提升工地的安全著裝率，加強現場管理。智慧工地云平臺+手機APP 端可實時查看項目所有視頻監控畫面數據，并可回放查詢30 天視頻錄像。同時，通過高點球機拍攝的延時視頻，項目方可即時了解周期內的工地施工進展情況。

環境控制方面，品茗揚塵監測系統智能聯動降塵裝置，當數據超標時聯動噴淋系統自動降塵。同時，水電監測系統對項目現場用水、用電情況智能監測，定期進行分析統計，利用數字化的監測手段為項目精細化管理保駕護航。

社會效益

武昌濱江核心區地下空間環路項目是湖北地區第一個線性工程項目，項目智慧工地建設后，多次接待項目參觀，已落地兩場高規格觀摩會，成為2021年度江城最受關注交通基建類型項目之一。

此外，中建三局武昌濱江核心區地下空間環路項目在全國地下空間創新大賽中，獲得地下空間優秀設計項目，并于2021年榮獲江城“創領智控杯”雙十大工地——十大智慧工地。

武漢大學土木學院參觀中國一冶濱江地下環路項目

（左）中建三局局級觀摩會（右）中鐵十一局項目觀摩