数字驱动点亮“智慧建造”

图为项目技术人员通过“BIM+GIS+物联网”项目综合信息系统对现场进行可视化管理。     包燕旦 摄

    本报记者  文  雄

    一台130吨黄色大吊机高举大臂缓缓吊起刚切割下来的钢筋混凝土横支撑，高铁位移智能机器人正在测量10米开外繁忙的沪杭高铁的轨道位移，喷淋系统自动感知环境温度变化而喷出水雾……这是7月11日下午14时23分，中铁二十四局路桥公司上海机场联络线施工现场的一幕。

    记者随后来到项目部智慧数据中心，施工现场的情景在这里一览无余。“路桥公司‘BIM+GIS+物联网’项目综合管理平台，让管理可视化、信息集成化、流程无纸化、工作轻量化、监测智能化，极大地节约了成本，提高了效率。”路桥公司总经理谢钦方如是说。

    数字驱动，

    实现从0到1的突破

    2018年9月，路桥公司参建无锡市凤翔路快速化改造项目，这是江苏省首个市政装配式工程项目。路桥公司施工的第3标段全长约3.9公里，主线高架桥跨越金慧路、政和大道等6条市政交通干道，施工中不中断交通并确保车辆、行人安全至关重要。

    路桥公司加大创新力度，成立了以该公司总工程师朱克宏、凤翔路项目党支部副书记冯江宇等为骨干的BIM创新工作室。他们根据预制拼装工程以构件为主体、构件独立性强的特点，将构件参数、测绘数据、物资追踪、图纸文档、进度管理、工程量、工序资料、现场照片、二维码等相关各类信息集成至对应的BIM构件，可在管理、工序验收、成本归集、产值统计、物料分析时调取和使用。

    但如何把BIM模型更好地融入施工生产、指导现场作业？这是以项目经理胡小忠为首的项目团队亟待攻克的难题。

    能否把BIM模型变为真实的现场？团队思维的碰撞激发了创新的火花。他们借助无人机航拍技术全景呈现凤翔路快速改造项目沿线周边地理信息、建筑信息（GIS），将BIM模型与3D无人机扫描实景模型导入BIM平台，形成虚实互联的电子沙盘，真实还原现场工程建设场景，并集成测量分析、拆迁标注、红线划分等功能，辅助优化施工组织、临时工程建设、征地拆迁、交通方案编制等工作。

    在此基础上，他们自主研发了“BIM+GIS+物联网”项目综合管理平台，制作全实景3D作业指导书，结合VR技术，用于工序施工指导。施工中，建设者不中断交通、装配式建筑施工精度控制等3D作业指导书为确保工程的安全、质量提供了有力支撑。

    同时，他们还开发了报验小助手、提料小管家、路桥工地宝手机APP等核心应用，实现了现场工序报验信息化，大大减少了现场报验工作量、提升了工作效率，打造出智慧工地1.0版管理平台。

    迭代升级，

    实现从1.0到2.0的飞跃

    由路桥公司参建的上海机场联络线工程1标为涉铁工程，有8.5公里与沪杭高铁并肩而行，尤其是要在邻近高铁10.6米的软土路基处开挖25.5米深的基坑，还要把高铁轨道变形控制在2毫米以内，安全风险空前巨大，国内无经验可借鉴。

    机场联络线项目团队迎难而上，加大科研力度，以智慧工地1.0版为基础，积极进行迭代升级。他们利用5G、物联网、大数据、人工智能等信息技术，立足既有平台，自主开发了智能监测系统，形成了智慧工地2.0版，实现了项目施工全周期信息化管控。

    为确保施工中沪杭高铁安全运营，他们研发的铁路与基坑智能化监测预警“笑脸”系统，在区域现场布置45台自动测量机器人，对区域内高铁轨道线路设置1602个监测点，把整个区域用“BIM+GIS+物联网”技术做成了一个可视化三维数字沙盘，对每一个监测点用娃娃脸的形式呈现，正常状态是“笑脸”，超过阈值就变“哭脸”。如果出现“哭脸”，系统会自动报警并发微信到项目管理团队，准确显示出现问题的地点，便于迅速帮助项目部分析问题、解决问题。

    同时，项目部严阵以待，设立了应急作战室实时监控，并可直接利用监测系统召开应急会议。通过三维可视化数字沙盘，该项目部实现了对基坑与高铁线路全天候毫米级变形盯控与报警。功夫不负有心人。6月21日，1号风井5座基坑成功封底，成功攻克邻近高铁路基仅10.6米软土深基坑开挖重大难题。

    “从开设这套监测预警‘笑脸’系统至今，最让项目部人员欣慰的是没有在手机APP收到过高铁轨道上的‘哭脸’，所有问题都在萌芽状态下被及时预警和迅速解决。”路桥公司副总经理、项目经理盛灿军微笑着说。

    “BIM+GIS可视化4D进度管理系统”“基于GIS的铁路3D可视化监测分析预警系统”均获国家计算机软件著作权。机场联络线项目部获评上海市文明工地、上海市重点工程实事立功竞赛特色项目、中国铁建智慧工地10个样板项目。

    数字赋能，

    实现从1到N的跨越

    “与2018年相比，公司在手任务增长100%，生产效率提高20%以上，各大项目亮点纷呈，外部团队多次前来观摩，这很大程度上得益于在全公司所有新开项目全面推广运用‘BIM+GIS+物联网’项目综合管理平台。”路桥公司党委书记徐国栋如是说。

    312国道苏州东段改扩建工程是苏州地区重要的东西向干线公路，建设者面对132米悬浇V构连续梁转体重达2.14万吨，施工组织难且上跨沪宁城际铁路等施工安全风险高的困难，积极运用“BIM+GIS+物联网”项目综合管理平台，在4D工期大屏上自动生成形象进度与产值数据，统筹推进施工生产；在GIS地形中获取测绘信息，创建探头、测点等各类物联网点，助推项目安全施工。该项目部获得江苏省平安工地省级“示范工地”等荣誉。

    江平西路二期工程润扬北路互通式立交是扬州市快速路网二期工程中的卡控性节点工程，包含两条主线高架桥、4条互通匝道等重点工作任务。项目部面对润扬路主线与C匝道位置上跨宁启铁路且施工场地狭窄的难题，充分运用“BIM+GIS+物联网”项目综合管理平台，推出3D作业指导书，并采用视频监控+AI行为识别，实时掌控人和物的安全状态，确保施工安全。7月2日，江平快速路工程顺利建成通车，比计划工期提前半年。无锡通沙路14标工程是打通无锡市南北区域的重要通道，标段内上跨京沪铁路、沪宁城际铁路、地铁3号线、兴昌路等铁路、地铁、市政交通干线，施工中运用“BIM+GIS+物联网”项目综合管理平台，已安全优质高效完成工程总量的65%。

    目前，路桥公司正积极与各大高校合作，围绕人工智能与大数据分析开展技术创新，合作研发智慧工地智能化场景应用、施工企业智能化管理等关键技术，推动项目管理从数字化向智能化跨越。