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★申报案例展示★
保定市城市更新竞秀区城中村改造水碾头村安置区项目智慧工地应用管理
赵育军 汪迎 杨杰
中国葛洲坝集团建设工程有限公司
一、建设背景
随着城市建设的不断深入,各种建设工程规模不断扩大,面对建设工地面积大、人员多、设备物资分散、管理作业流程琐碎的特点,采用传统的人工巡视、手工纸介质记录的工作方式,已无法满足大型项目管控的要求。利用信息化手段实现监管模式的创新,解决建设工程中出现的“监管力度不强,监管手段落后”等难题,成为项目建设管理方的必然选择。
二、建设内容
1.总体架构
项目部成立由技术部牵头的数字项目平台管理小组,设置专员与各部门解决应用过程中的问题,各职能部门设置专人负责生产、安全、BIM、技术、劳务、质量等9个模块内容录入上传及智慧工地现场设备维护。
2.系统和平台
项目主要采购广联达公司的软、硬件设备搭建智慧工地管理平台,对各项数据进行监测、同时将各专业主要内容进行录入并上传至智慧工地平台。
3.典型应用场景
3.1人员管理
(1)实名制管理
截至7月底,录入班组19个,累计录入进场人员近1811人,全部录入信息上传并至保定市政府平台。


人员基本信息及人脸信息录入
人员信息录入概况
(2)人员考勤管理
在现场2号门设置全高闸机及人脸识别系统,包括三个人脸识别屏幕,现场工人均通过闸机进入现场施工,通过率100%,管理人员可在网页端查看工人考勤并将花名册导出。


项目入口闸机+人脸识别设备
施工人员进入现场人脸识别


现场人员考勤表
施工人员通过闸机进出场记录
(3)培训教育管理
工人使用安全教育箱答题率100%,成绩均合格,累计完成班前安全教育338次,对1260名工人进行安全教育培训视频学习。


安全教育概况
安全教育记录


安全教育名册
班前教育记录
(4)人员场内定位管理
目前已在现场8栋楼塔吊位置安装工地宝,发放安全帽芯片293个,实现项目人员实时、动态精准把控。


安全帽芯片
人员定位


安全帽芯片发放记录
工地宝应用状态
3.2生产管理
(1)进度管理
总进度计划上传至智慧工地平台,每周一上传周进度计划,并根据每日完成情况,对周计划进行动态管控。每周使用数字例会对本周工作进行盘点,及时更新实际进度信息进行进度管控,当实际进度与进度计划产生偏差时,及时预警,为现场管理人员做资源调整提供依据。


总进度计划
年进度计划


月进度计划
周计划


进度管控
数字例会
(2)物资管理
全部进场物资均实行先过磅后进场,并对进场物资进行匹配,生成相应收发料清单,从安装至今共使用22746次,过磅货物约1.1万车,累积过磅重量约36.8万吨。


无人值守监控
无人值守过磅记录
(3)生产资料管理
共计完成施工日志225篇,供管理人员随时调阅查看。


施工日志编制
施工日志清单
3.3技术管理
(1)技术文件管理
已上传52个施工方案,60个技术交底、16个设计变更(根据专业分类上传)、26个施工工艺视频、9个实测实量仪器信息、37个图纸会审文件,水碾头村安置区项目基坑支护、地基处理、各专业蓝图等,供管理人员随时随地查阅学习。

技术模块概况


施工方案
图纸会审


项目图纸
设计变更
(2)施工工艺管理
截止目前,平台已上传33个三维交底模型、26个工序动画,生成的二维码,制作成展板张贴于施工现场醒目位置,现场人员可通过手机扫码查看学习。


屋面悬挑架模型
标准层砌体模型


虚拟质量样板
复合保温板施工动画
(3)电子图纸深化优化管理
截止目前为止,形成有效问题答疑文件15份、涉及土建、机电等专业问题135个,避免工程返工造成损失。


机电报告
土建报告


管线碰撞
净高不足
(4)技术文件审核、审批管理
已完成52个施工方案报审(技术员-技术部门负责人-总工程师-专业监理工程师-总监理工程师,其中超过一定规模危大方案由项目公司总工程师审核),包括一级施工方案28个,二级施工方案14个,三级施工方案8个,四级施工方案2个。


方案审核、审批流程
方案审核、审批清单
(5)技术交底管理
已在数字项目管理平台上传56个技术交底、32个三维交底模型以及26个施工工艺动画,生成相应二维码,并将相应二维码制作成广告牌供现场人员扫码查看。


技术交底
交底广告牌
3.4质量管理
(1)检查管理
累计排除隐患问题425个,现场登记检查结果,提供图像留痕功能,整改完成后,形成质量问题类型分析,质量问题按分包单位分析等数据分析记录,管理人员根据相关记录对质量问题频发部位进行重点巡查,保证现场施工质量。


检查清单
检查记录


质量问题类型分析
质量问题按班组分析
(2)验收管理
所有验收均按流程实施、统计齐全、并将根据验收部位,验收照片填写验收记录,形成一套完整验收记录资料。


验收记录
验收清单
(3)混凝土强度检测
已完成295个重要节点混凝土强度检测,形成混凝土强度监测记录。


混凝土强度检测记录
混凝土强度检测清单
(4)实测实量
截止目前共计完成混凝土结构截面尺寸、墙体平整度、墙柱垂直度等检测记录223条。


实测实量记录
实测实量清单


质量日志填写
质量日志台账
3.5安全管理
(1)危大工程信息管理
现阶段已识别危大工程8项,根据现场情况进行动态更新,并对危大工程旁站、验收记录进行上传,形成一套完整的危大工程管理资料。


危大工程台账
过程管控记录
(2)安全风险分级管控管理
现阶段完成56条危险源辨识,逐条进行评分并落实责任人


风险统计
风险管控清单
(3)隐患排查管理
累计排除安全隐患问题376个,整改完成率99.71%,形成一套完整的隐患排查治理资料。


检查清单
检查记录
3.6 施工现场环境管理
(1)扬尘监测管理
现场按照规定要求在施工现场四角均设置监测点,实时播放数据且与平台进行联网,设定了指标数据,达到了数据临界值以后可自动喷淋,或者进行手动控制喷淋。


空气质量检测
环境监测设备
(2)施工用电监测管理
已安装智能电表两个,经检查电表安装完成后,用电量可正常上传智慧工地平台,并形成不同阶段月度用电量,总用电量监控数据,供管理人员对每月用电量进行决策调整。


电表监测数据
电表检测设备
3.7 视频监控功能
(1)视频采集
已实现项目全覆盖监控,现场共配置普通摄像头8个,球机监控摄像头6个,吊钩可视化设备10个,通过视频监控,远程监控现场的生产操作过程,可以远程监控现场材料的安全。
(2)视频查看
现场所有视频可保留30天,监控室和手机及其他网络设备均可实时查看监控和调取监控视频,实现视频的可追溯性。


主塔监控视频查看
吊钩可视化视频回溯查看
(3)监控中心、异常联动报警
现场安装AI蜂鸟盒子一个,在智慧展馆处安装智能广播呼叫装置两个,选取现场重点部位,主要出入口监控进行AI蜂鸟盒子智能识别、抓拍,现场安全管理人员每日根据抓拍情况,对违章人员进行安全教育,并利用智能广播播放安全知识,提高项目全体人员安全意识。


AI预警中心
智能广播设备
3.8机械设备管理
(1)机械设备基本信息管理
在数字项目平台上已对施工现场的13台塔式起重机、13台施工升降机机械信息及特种操作人员信息进行录入。


塔式起重机机械信息录入
施工升降机机械信息录入


塔式起重机特种作业人员信息录入
施工升降机特种操作人员信息录入
(2)塔式起重机安全监控管理
现场13个塔式起重机均已安装监测设备,通过对塔机的五限位(重量、幅度、力矩等)装传感器采集数据,一旦出现违章现象,现场真人语音报警,并将相关违章信息实时传送到平台,管理人员根据预警信息采取措施督促整改,避免安全事故发生。通过对塔机司机进行人脸识别,防止未取得操作证书人员,操作塔机,避免因操作不当而引发的安全事故。智慧工地系统根据每日塔机运行情况,形成塔机运行报告,塔机循环次数、塔机吊装次数、塔司考勤分析等相关运行数据,供管理人员对塔吊运行情况进行分析,对塔司及塔机工作时间进行调整,提高塔机工作效率。


塔机监测数据
塔机监测设备


塔机运行报告
塔机工效分析
(3)升降机安全监控管理
现场13个升降机均已安装监测设备,实时监测升降机的载重、轿厢倾斜度、起升高度、运行速度等参数,一旦出现运行风险,现场真人语音报警,并推送报警信息至管理人员,及时督促整改。并根据每日电梯运行情况,形成升降机运行报告,根据电梯工作时长、装载次数、装载重量形成每台升降机装载工效分析数据,并对升降机运行功效进行分析,形成每台升降机运行饱和度、运力、繁忙度分析数据,并根据升降机运行情况提供保养,垂直运输调度等智能提示,管理人员可根据智能提示和工效分析对现场升降机维保时间,运行时间做出调整。


升降机监测数据
升降机监测设备


升降机运行报告
升降机报警分析
三、创新应用
1.安全教育管理
本项目在人员入场前,采用安全教育箱对入场人员进行入场安全教育并考试合格后方可入场,人员进场后每日组织班前安全教育,提高了项目全员安全意识,并将相关资料及时导入智慧工地系统,形成一整套完整的安全教育资料,供管理人员随时调阅。
2.三维可视化交底
本项目技术人员将施工过程中重难点施工工艺在交底前进行模型构建,交底采用三维模型进行交底,简单直观,便于管理人员及作业人员理解施工要点,交底后,将相关模型,交底文件上传到智慧工地系统,系统自动生成相应二维码,项目部再将相关二维码制作成展板立于相关醒目位置,供现场人员随时扫码查看。
四、推广价值
1.经济效益分析
(1)BIM技术应用
①场布
应用效果分析 | 经济效益分析 | 合计 | ||
11 | 场布 | 施工场地各阶段布置进行三维模拟,节省交底时间、明确场地道路、各施工机械位置、材料堆场位置等,保证各施工阶段施工场地的高利用率,合理优化空间、提高安全性及便捷性 | 预计节省工期20天,预计经济效益6万 | 6万 |
②土建
应用效果分析 | 经济效益分析 | 合计 | ||
1 | 图纸审核 | 模型建立及模型整合过程中碰撞检测出问题报告共21份,实际优化问题157个。 | 预计节省沟通时间20天,返工时间20天,减少材料浪费,预计经济效益15万。 | 15万 |
2 | 工程算量 | 节省钢筋、混凝土、砌体等量计算时间,辅助材料购买及入场,辅助结算,合理控制材料堆场,避免材料浪费等。 | 预计节省算量时间30天,材料进场、堆场、转场等时间20天,减少材料浪费,预计经济效益15万。 | 15万 |
3 | 铝模施工优化 | 结构优化减少混凝土二次浇筑196层,减少了二次浇筑模板施工时间,人工等,并方便后续砌体施工,提高施工效率,节省工期。 | 预计优化每处工期节约98天,节省人工费,材料费等,预计经济效益30万。 | 30万 |
4 | 预留洞检测 | 避免重新开孔,节省了人工、工期、套管用量,也避免二次开孔对结构造成的影响 | 避免二次开洞约1350个,预计节约工期30天,减少材料浪费及人工,预计经济效益9万。 | 9万 |
5 | 节点优化 | 建模过程发现门垛尺寸过小,提前优化门垛尺寸,避免二次浇筑,减少返工。 | 共优化门垛约1584处,预计节省工期40天,减少材料浪费及人工,预计经济效益20万。 | 20万 |
6 | 工序施工方法 | 对屋面造型施工工艺建模并交底,提高了施工效率,及施工工艺讨论时间。 | 预计节省工期20天,避免了拆改及材料浪费等。预计经济效益6万 | 6万 |
③机电
应用效果分析 | 经济效益分析 | 合计 | ||
1 | 图纸审核 | 管线碰撞报告问题6853个,其中形成问题答疑文件9份,截止目前为止解决问题135个。 | 预期节省沟通时间20天,预计经济效益6万 | 6万 |
2 | 管线优化模型 | 地下室及标准层管线排布,方便后期管道安装定位,对线盒、弱电、给排水、消防、布线等进行交底,避免返工,提高施工效率,减少拆改。 | 预计水电暖消防等专业节省工期各20天,预计经济效益18万 | 18万 |
3 | 节点变更 | 优化卫生间吊顶,及排水管道,避免返工。 | 预计节省工期20天,减少材料浪费及人工,预计经济效益10万 | 10万 |
合计经济效益 | 135万 |
项目部在现场安装24个监控摄像头,可以实现实时掌控施工进度、施工质量;其中塔吊安装10个可视监控,塔吊司机可看到视野盲区,避免盲吊,项目管理人员可以远程了解塔吊运行情况。节省人力、物力费用约20万元。
项目设有智能地磅,精准控制材料到货重量,避免到货重量与订购重量不一致的情况发生,节省人力、物力费用约10万元。
利用智能监控设备对人、机、料、法、环进行监控、监测、检测、检查,节省人力,确保了安全施工,质量达标,减少人力、物力费用约10万元。
2.社会效益分析
在社会效益方面,项目部通过BIM+智慧工地对现场进行管控,在进度、质量、安全管理等方面均获得了极大的促进作用。中冶二十二局、保定市住建局领导、南阳宛城县政府代表、厦门市湖里区政府代表等单位先后赴项目就智慧工地建设考察调研。
项目部积极响应〔2022〕82号函住房和城乡建设部关于公布智能建造试点城市的通知,积极申报保定市智能试点项目,并成功入选,作为施工单位代表在保定市住房和城乡建设局关于召开智能建造试点城市建设工作会议上交流发言,分享智慧工地建设、运行的方法和经验。
项目积极创建智慧工地示范工程,于2023年7月顺利通过河北省建筑协会专家组评审,被评定为河北省“三星级智慧工地”,2023年9月顺利通过保定市专家组评审,被评定为保定市“三星级智慧工地”。


南阳宛城县住建部门代表调研
厦门湖里住建部门代表调研


集团公司参观交流
中冶二十二局参观交流


保定市智能建造试点工作会经验分享
保定市智能应用培训会议


河北省三星智慧工地
保定市三星智慧工地
3.管理效益分析
3.1机械设备管理
通过在大型起重设备上安装塔机监测、施工升降机监测等智能设备代替人工检查,减轻现场管理人员管理压力,提高现场机械设备管理效率。
3.2过程管控管理
通过应用智慧工地系统对现场存在的安全隐患,质量问题进行排查,整改,现场发现问题可随时拍照发起整改,整改完成后拍照回复即可完成闭合,简化整改流程,提高现场安全管理,质量管理效率。
3.3各方协同管理
通过将建设单位,监理单位,施工单位人员均录入到智慧工地系统,项目参建各方实现信息共享,协同办公,提高管理效率。
4.推广信息化
现场建立200平方米的智慧展馆,用于信息的集成展示,主体为参观性展厅,集实体沙盘、BI展示、企业文化宣传、企业荣誉、智慧指挥中心、虚拟质量样板、AR巡视眼镜、智能建造机器人、BIM技术展示、MR全息头盔展示、AI蜂鸟盒子、安全教育、工艺工法、绿色施工、党建活动为一体,项目部积极配合各方参观检查,听取各方建议,取长补短,我们积极推广信息化技术,组织了多次培训和交流会,让更多的人了解信息化技术的优势和应用。