连霍高速公路清水驿至忠和段项目BIM＋智慧工地的智能创新应用
01、公司简介
中国十七冶集团成立于1957年，是中国冶金科工股份有限公司控股的全资子公司，中国五矿与中国中冶整合后，成为中国五矿一类重要骨干子企业。位居中冶集团第一方阵和安徽省建筑行业“前三甲”，主营业务包括EPC工程总承保、装备制造及刚结构制作、房地产开发三大板块。
02、项目概况
G30连霍高速公路清水驿至忠和段扩容改造工程项目是国家公路网规划、甘肃省”十三五”交通运输发展规划中的重点项目，是国家高速公路网和省级高速公路网的重要组成部分。本项目的建设对完善国家和区域高速公路网结构，缓解兰州过境段交通压力，改善群众出行条件，促进区域经济发展有重要作用。
G30连霍高速清忠段主线工程起点位于兰州榆中县清水驿乡杜家咀村，线路全长67.225Km，途径2县（榆中县、皋兰县）6个乡镇，项目位于兰州市东北部，在皋兰县什川镇黄河小山坪以波形钢腹板连续刚构特大桥跨越黄河。中国十七冶集团有限公司主要承建K0+000~K53+000段。具体包括k0+000～k53+000段路基、桥涵、隧道、服务区和管理站；全线路面、景观绿化；部分机电、交安设施等项目；主线桥隧比39.8%；合同工期为48个月，合同额约80亿元。本项目路基、桥隧工程施工共划分四个分部。
03、项目重难点
1、项目占线长，部分桥梁桩基位于陡峭山体之上，施工机械难以到达。
2、沿线可供各作业点建设场站的临时用地稀少，便道临时用地毗邻部分村庄及大量的果园，征迁协调难度大。
3、上河坪隧道仅能采用斜井进洞单向掘进，下河坪隧道仅能从出口进洞单向掘进，危大工程共计90余项，安全管理难度大。
4、施工要求进度快，施工工期压力大，施工队伍入场多，交叉作业较为频繁，工地人材机管控难度大。
04、信息化规划及历程
（一）项目应用目标
（二）信息化建设历程
2.1 组织架构及分工
2.1 组织架构及分工
05、整体解决方案
（一）线性基建工程决策支持系统
利用BIM+GIS技术形成三维可视化的项目布置图，通过智慧工地指挥中心将项目的概况、总体进度、关键工程进度、项目大事记、工地朋友圈在平台上以直观的二维或者三维卫星地图模式导引直接看到现场。智慧工地指挥中心对施工现场实现动态可视、可管、可控。
（二）基建形象进度管控
参数化建模：建模效率提升10倍，节约BIM咨询费用15万元。项目全长11.44公里，共计桥梁13座，隧道10个，涵洞11个，路基11段，利用参数化建模工具进行快速建模，实现常规模型的参数化建模功能，效率提升10倍；节省项目建模费用15万元。
形象进度跟踪：通过移动端APP移动进度填报，进度与模型联动，实时反馈现场进展，随时随地关注施工进展结果，及时偏差预警，助力项目领导第一时间做出应对措施。同时形象进度周报、月报自动生成，一键导出，提升工作效率。
（三）劳务实名制
基于“云大物移智”技术，集成各类智能终端设备对建设项目现场劳务工人实现高效管理的综合信息化系统。系统能够实现工人实名登记、安全教育、考勤管理、工资监管、现场管理以及各模块的统计分析等，从而提高项目现场劳务用工管理能力，保障劳务工人与企业合法利益的双赢。
（四）安全管理
帮助安全员进行隐患排查治理、风险分级管控、危大工程管理、安全教育等人为安防的业务。技防可以通过连接现场塔吊、电箱等和安全管理相关的大型机械、硬件设备，获取这些设备运行信息和预警信息，动态预警，有效规避安全风险。同时系统自动生成业务过程中各种表单资料，减轻安全人员内业压力，提高工作效率。
（五）质量管理
通过系统巡检机制，有效记录现场质量管理业务细节，所有工作环节规范化。辅助项目管理人员查看发生的质量问题及未销项问题，通过按照分包进行分类等方式，管理者能针对性的下达整改指令，整改工作责任到人，防止发生互相推诿事件。同时公司层领导也可以通过手机实时监控现场的质量管理状况，重大问题随时提醒到手机上，做好事前控制，防患于未然。
（六）技术管理
技术管理以“管理升级、技术先行”为理念，是集图纸管理、变更表单、方案管理、三维交底及BIM应用为一体的施工技术管理系统。提升施工的技术管理水平，减少技术问题导致的返工及各种技术风险，从而达到降本增效，提升项目收益。
（七）物料实时监控
物资管控从物料源头开始，精准计量材料进出场质量偏差，提升物资精细化管理水平，降低管理风险，支持手机远程视频监控功能，通过数据分析云平台，项目领导和物资负责人可以随时随地查看材料验收情况。
（八）视频监控+AI预警
加强建筑工地施工现场的安全防护管理，实时监测施工现场安全生产措施的落实情况，对施工操作工作面上的各安全要素等实施有效监控，同时消除施工安全隐患。同时通过布置在施工现场的摄像头获取实时监控影像，调用后台AI算法，可以实现人脸识别、人员违规行为识别、现场明火识别等自动识别功能。
（九）智慧化工地建设
项目建立智慧建造馆、安全教育馆、安全质量样板馆，智慧建造馆包含了企业荣誉、党建、沙盘模型、技术应用、领导留言简介五个模块。安全教育馆包含安全体验、安全监测、安全培训三个模块。
（十）智慧梁场信息化
项目运用智慧梁场管理系统，实现梁场场区可视化管理。智慧梁场协同管理平台通过视频监控、无线传输以及物联网等技术实现预应力张拉、压浆、养护及混凝土生产数据自动采集、无线传输、自动分析，实现施工过程可视化、信息化、远程化控制的管理目标，计划、质检实时掌控。
（十一）隧道信息化系统
11.1 隧道综合管理
项目通过采用数字项目管理平台，针对隧道工程建立智慧工地指挥中心，将隧道施工中人员、安全、进度等数据进行集成、分析、处理、存储。通过指挥中心的数据分析平台展示，协助项目进行科学化的管理，提高项目管理水平，实现对劳务人员、机械设备、物料、环境等主要生产要素动态管理。项目通过终端信息实现自动采集、移动APP数据录入、现场基本实现各工作面的远程监控。
11.2 隧道气体多维监控
项目中采用吉联达隧道气体监测系统。防止在隧道施工过程中,有害气体超限带来危险,确保人身、机具和工程安全，对有害气体实时监测。在监测气体的同时，对气体进行预警, 提醒人员及时撤离并处理。
11.3 人员定位系统全线覆盖
隧道中，采用了国内UWB定位系统，对隧道全线进行覆盖，实际精度可达50cm，确保人员一进洞，就能了解精确位置及轨迹，系统支持SOS双向报警，在紧急情况下，触发双向报警。
11.4 隧道安全步距监测
隧道施工过程中对隧道安全步距有着严格要求，系统在二衬或仰拱位置安装安全步距采集终端，实时将步距信息发送至服务器的数据库中，系统通过模型算法计算步距长度，并根据围岩类型进行超标预警。
11.5 视频监控系统
项目在洞口场地、洞内台车上安装了高清摄像机，搭配定位系统、通讯广播系统，实现洞内作业情况的掌握和监督作用，同时紧急情况下回看监控可分析情况。
06、应用情况总结
项目全面应用BIM+数字技术（云大物移智），进行深化设计和虚拟建造，构建数字孪生模型，实现建筑实体、生产要素、生产过程、管理决策全过程数字化；通过智慧工地管理平台，打破信息孤岛，集成共享现场进度成本、质量安全、材料设备等信息，实时掌握各作业面人、材、机等资源实际使用情况，打造“数据驱动、智能集成、平台支撑”的项目管理新模式，全面提升项目智慧建造水平。具体主要提升效益为以下两个方面：
（一）管理效益
1.1 提高工作效率：“智慧工地”通过BIM、云计算、大数据、物联网、智能应用等先进技术的综合应用，实现了项目从“要数据”到“找数据”。让施工现场感知更透彻、互通互联更全面、智能化更深入。
1.2 增强精益化管理水平：“智慧工地”实现对人、机、料、环、法的全方位实时监控，变被动“监督”为主动“监控”，有效支持了现场作业人员、项目管理者、企业管理者各层协同和管理工作，提高了施工质量、安全、成本和进度的控制水平。
1.3 提升监管和服务能力：通过“智慧工地”的应用，规范质量检查、检测行为。促进诚信大数据的建立，有效支撑行业主管部门对工程现场的质量、安全、人员和诚信的监管和服务。
（二）社会效益
2.1 保障项目完美品质交付，提升企业和工程形象。
2.2 全专业BIM应用，培养一批项目智能建造人才。
2.3 为获得国家奖项和荣誉提供支撑，提升企业品牌知名度。
2.4 总结标准化实施流程，为企业同类项目实施提供参考。
07、下一步计划
1、在后期施工中进一步推动系统应用，将管理系统化、数字化、智能化。
2、深入运用智慧工地平台，与传统管理工作有机结合，进一步赋能现场管理。
3、以本项目为依托，总结工作方法，工作心得，工作经验，不断完善智慧工地管理模式。为后续项目提供借鉴价值。
4、通过智慧展厅宣传企业文化，树立企业形象。打造西北地区基建数字建造标杆项目，引领地区基建领域数字化转型升级成功。
企业数字化建设是个循序渐进的过程，绝对不是一朝一夕完成的。项目将积极与广联达深入交流，根据目前集团要求和现有产品，为连霍高速制定后续数字化建设计划，助力连霍高速项目信息化之路更加成功，为当地基础设施建设提供强有力的保障。
