金标杯优秀作品3期：自贡市富荣产城融合带基础设施建设项目基于BIM的智慧建造

       

一、项目介绍

       

1.1 项目概况

富荣产城融合带作为成渝发展南线的重要组成部分，东西向贯穿自贡市全域，北接成都、东联重庆，道路采用城市主干道标准，城区段双向12车道、郊区段双向8车道，设计时速80KM，采用PPP模式实施。项目建成之后将进一步改善自贡市人居环境，增强城市功能，对于打造自贡市富荣产城一体化发展，使之成为成渝经济圈、川南城市群的核心部位具有重要意义。

项目建设内容

1.2 项目特点

由于社会环境、周边交通环境、相邻项目建设时序的综合影响，存在协调难、征地难、交通组织难等问题，传统设计手段难以满足要求；项目全长建设期3年，传统施工管理模式存在长线工程管理投入大、信息化水平低、质量管控不到位、安全管理不闭合等问题，难以应对现场变化。积极采用新手段、新技术，力争落实省级市政工程BIM+智慧工地应用标杆项目+单套制档案移交试点项目，通过自身实践，以数字化技术创新驱动基建行业信息化、工业化、现代化发展。

       

二、BIM 应用实施

       

2.1 团队组织

各方管理人员全部参与项目信息化建设，由各方主要负责人构成领导层，项目各业务板块负责人构成管理层，普通基层员工作为实施层，分工明确，各行其责。

组织架构

为了全面实现信息化建设团队管理，结合参建各方的管理职能，将BIM工作融入到项目日常工作管理中，编制全新工作任务分工及管理职能分工，对所有人员赋予其职责、权限及其相互关系，清楚界定各参建方、各管理层级在各项业务中的职责，避免了职责交叉、管理缺失等问题，管理层次清晰、管理职责明确。

  管理体系

本项目中信息化建设参与方众多，相互之间的沟通和协调尤为重要，而会议是工程协调的重要手段。结合项目的组织架构，并充分考虑本项目的特点和信息化建设工作的要求，制定会议制度。同时建立项目周、月报制度，定期检查工作完成情况，总结梳理前一阶段工作，部署下一阶段工作计划。

组织协调

2.2 模型创建

通过Bentley软件创建涵盖全线24.6KM道路、桥梁、管廊、排水管网的全专业BIM模型，结合无人机拍摄的倾斜摄影模型和GIS卫片地图，在指挥中心整合成综合模型，作为智慧建造应用的基础。

模型创建

2.3 BIM应用

1、地形地质建模

根据钻孔的勘探信息，记录每个钻孔点的地质信息，立体几何计算该三角区域的坡度及走向。自动完成完整的地质模型的构建，为后续阶段设计提供准确的三维地质数据。方便确定项目管廊、路基、桥梁基础的最优埋深方案，降低项目建设成本。与无人机的现状倾斜摄影模型结合，完整还原现场真实环境。

地形地质模型

2、设计校核

通过对全线各专业模型的创建，发现各类图纸疑问累计200余项；各专业及复杂节点深化建模进行可视化校验，找出各类碰撞问题超2100余项。各类问题均通过设计回复修改调整设计图纸。

冲突校验

3、深化设计

将桥梁、管廊的标准构建做成虚拟质量样板，遵照“主体及措施模型建立-碰撞检查-有限元分析-工程量校核-钢筋下料与排布-出图”的深化流程，坚持“样板引路”制度，做到虚拟先行、实物样板控制质量、原位样板提升品质，根据项目建造特点，建立虚拟样板35个、实体样板48个、原位样板60多个，覆盖市政路、桥、管廊建造所涉及到的全部关键工艺和核心技术。

标准段深化设计

2.4 智管系统（数字项目管理平台）

 “智管平台”包括指挥中心、项目管理、智慧物联、基础数据库四大板块共7类产品，提供基于建设工程全寿命周期的“1+1+3N”（一个中心、一条主线、三个子系统+N个可拓展系统）智慧全过程服务解决方案，依托物联网、互联网，建立云端大数据管理平台，形成“端+云+大数据”的业务体系和新的管理模式

 智管系统

1、“一个中心”-指挥中心

建立项目级生产指挥中心，通过指挥大屏集中展示智管平台各项生产数据和监控影像，指挥中心人员以此综合研判现场管理存在的问题，并通过智管平台反馈至相关负责人，督促其整改完善，有效提高了项目后台管控水平。BIM+现状GIS综合模型与实体沙盘虚实映衬，直观展示项目控制性节点设计意图和最终成效。

指挥中心

2、“一条主线”-质检计量与电子档案

基于BIM+质检计量+电子档案实现业财档一体化管控，分为工序报验、质检评定、计量支付和电子档案四个板块。线上化施工记录→过程巡检→质量验收→质检表单填审→ 计量支付→ 组卷归档这一线条作为主线对质量与成本进行可视化监管（图3），打通了项目各阶段、各工区的数据链条。

质检计量与电子档案

3、“3N”-智慧物联子系统

系统结合当下先进的智慧工地理念，充分发挥物联网优势，集成视频监控、环境检测、车辆管理、人员管理、无人机航拍进度、基坑监测6大功能板块，实现对工地现场全方位、全要素的可视化监管，全面提升了项目的动态管控水平。

智慧物联子系统

4、“3N”-项目管理子系统

将参建各方纳入统一系统，基于持续更新的唯一模型，开展安全、质量、进度、资料四大管理，贯穿设计、施工、运营三大阶段，实现建筑全生命周期：一套系统、一模到底、各方协同、全员参与。

  智慧物联子系统

5、“3N”-基础数据库

以管理驾驶舱为驱动的数据库建设，把数据变成个性化服务的数据中台，提供报表展示、即席查询、数据分析及数据挖掘等应用。BIM数据库中的数据具有可计量的特点，随工程进展而积累的大量工程相关信息可以为工程提供数据后台的巨大支撑。

2.5 应用创新

项目智管系统支持多源异构数据融合（多种主流BIM模型数据、GIS数据等）、多样数据服务、开放的数据接口；利用系统完成工程项目24.65KM道路高精度场景还原；分级授权13家单位、386个管理人员进行协同管理；完成6个板块的智慧工地物联网应用，对各项数据获取、分析，完成了预警推送不少于200次。

⊙模型轻量化。在不影响BIM模型展现的情况下将模型体量减少90%以上，最大程度实现在GIS中将BIM模型无缝接入及高效渲染。

⊙ 多源异构数据融合。整合了时空和建筑大数据，打造一体化数字底板。底层基于开源大数据引擎Spark、HDFS等，融入GIS、BIM相关分析算法，扩展了RDD使之具备GIS、BIM专业特性，提供真正的数据融合与数据计算平台。

⊙ 分单位分部门分岗位的权限机制。平台采用私有云部署，利用高标准加密算法对数据加密、备份；按照不同的参与方、部门设置功能权限，明确其岗位工作内容。

       

三、综合效益

       

3.1 经济效益

本项目通过使用这套数字化项目管理平台，在进度上打通年、月、周三级计划管理满足节点要求，工期缩短约37天；发现图纸问题490余处，约节省投资215余万元；项目全员386人全部参与信息管控，节约管理岗位设置11个，安全质量数据在线记录2410条，闭环率达98% ，节约管理成本约192.5万元；通过管控系统在项目应用减少投入资料人员5人，节约打印报送的线上当前资料146523份，节省成本约181.3万元。

3.2 社会效益

1.树立行业应用示范标杆。本项目是本市“市政工程BIM+智慧工地应用标杆项目+单套制档案移交试点项目”。通过基于BIM技术的智管系统应用组织开展了多次基建行业观摩会，获得金标杯BIM大赛一等奖、成价协论文竞赛一等奖、中建协企业信息化建设一类案例、3项实用新型发明专利、4项微创新和数项QC成果。从不同维度出发，对项目进行策划实施与总结，为行业带来示范引领作用。

2.带动行业数字化转型。智管系统顺应新时代对建筑行业发展的新要求，立足于用信息化的手段实现工程项目全流程管理。系统以项目管理理念为指导，以建设方项目管理痛点为触手，综合运用互联网、BIM、物联网、AI、电子签章、云计算等技术，在项目流程管理、项目控制管理、项目可视化管理、系统集成应用等多个领域进行了尝试和创新，能为市政行业数字化转型升级提供经验借鉴。