数字工地
项目描述
第一章 建设背景
近年来建筑业虽然持续快速发展,产业规模不断扩大,但仍不可避免的出现了行业利润增速放缓、利润率下降等问题。近年来,随着建筑行业发展阶段的更替,建筑业由高速增长转为中低速增长,存量竞争日益激烈,主体市场空间缩小,行业集中度不断提升,人工成本持续走高。同时,建筑业还普遍使用粗放式的管理模式,存在较大的资源和能源浪费,不利于行业未来长期、健康、可持续发展。在国家一系列管理办法、条例和市场双轮驱动下,建筑产业转型和升级不断深化,外部综合环境对建筑市场的监管日趋严格,倒逼企业深化改革、创新发展、积极探索精益化管理之道。
当前正值世界“百年未有之大变局”,建筑业宏观发展环境出现了各种挑战, 同时也蕴含着巨大的机遇。BIM和云计算、大数据、物联网、移动互联网、人工智能等新兴技术快速发展,科技创新和科技成果转化进程加快。通过数字化设计、数字建造、数字运维应用场景,使得数字建筑成为建筑产业转型升级的核心引擎。建材制造业日益呈现出数字化、网络化、智能化的趋势,建筑行业信息化水平逐步提高,“工业化+信息化”两化融合助力未来发展。同时,在中央政策的强调和大力推动下,未来政府将加大城市建设领域的投资,在基础设施建设和新基建方面的补短板力度加强,建筑市场前景非常广阔。
面对日益激烈的市场竞争环境和未来广阔的发展前景,中核城建在工程建设项目管理领域不断进行着探索,试图找到一种规范化的管理模式,提升工程建设项目管理水平,提升工程质量和企业效益,实现高质量发展。结合公司“十四五”发展规划和“十四五”信息化发展规划的总体要求,中核城建与广联达公司建立了战略合作伙伴关系,开始探索在智慧工地、BIM5D等领域的新型现场管理模式,加快推动公司数字化、智能化转型升级,提升资源配置效率,实现企业和施工现场的深度融合,实现精益管理,增强企业核心能力。
第二章 项目概况
2.1 工程概况
项目名称:雅安经济开发区三岔安置房工程三期设计施工总承包项目(以下简称“该项目”)。
地址:四川省雅安市雅州新区永兴片区。
建设类型:住宅用房,配套商业及管理用房、室外总平工程及设备工程等。
建设规模:项目规划用地面积59843㎡,总建筑面积220375.49㎡。地上建筑总面积151389.62㎡(含1-14#住宅楼架空层1898.75㎡)其中包括住宅建筑142916.36㎡、配套用房建筑面积6574.51㎡(含配套商业 4671.11㎡)。地下建筑总面积68985.87㎡。框架剪力墙结构,计划工期720天,预计于2023年10月1日前完工交付,建成后该项目可安置周边工业区域职工及安置户1311户,是经开区人才引进、原住居民安置、外来人口定居的重要保障,小区临街商业规划也是永兴片区重要的经济活跃区。
2.2 项目重难点
2.2.1合同工期短
项目总面积220375.49m2,工程建设规模大,合同工期720天,工期较为紧张,为按时完成合同内容,项目部依照地下室层数将项目分为两个工区同时作业,劳动力、材料、机械设备等一次性投入量大且集中。因此能否有效保证人、材、机的充分供应,是工程成败的关键。
2.2.2参建单位多
本项目包含14栋单体建筑,需同步进行施工。为满足施工条件、保障生产,现场设置9台塔式起重机,临时木工加工房、永久性钢筋加工房共11个,高峰施工人员达700余人,供应单位、现场队伍众多,施工过程中的协调组织是难点,给管理带来了不小的挑战。
2.2.3技术难度大
项目地下室分为两部分,1-6#、14#楼地下室为一层,7#-13#楼地下室为二层,且整个地下室楼板由南向北设置2.5%的坡度,对于水平标高的控制要求高,技术难度大。如何借助信息化手段提升现场施工精度和项目管理水平是本项目的重难点。
2.3 项目风险
在项目建设初期,项目部就对本项目可能存在的风险进行了识别,并将这些风险点作为BIM5D平台运用过程中管控的关键点。
根据以上风险点的分析,并结合以往工程经验及地区特性,项目使用了生产管理、安全管理、质量管理、技术管理、物料验收等模块进行风险管控。
第三章 BIM5D平台总体成果
3.1 BIM5D平台优势
BIM5D平台基于传统的BIM模型,将空间的三个维度再加上进度和成本两个维度,拓展了BIM模型的维度,并将BIM模型融入整个建筑生命周期,使施工信息与项目搭建的BIM模型相结合,辅助现场进行数字化管理。同时,模型访问的轻量化设计和移动数据采集、分发也降低了平台运用的门槛,为项目管理提供了技术保障。
BIM5D平台能应对工地现场的多变性与不确定性,可根据设计、工地现况条件、工地施工阶段、施工进度快速调整模型,项目亦可根据模型实时调整计划安排,提高施工效率。模型和数据的可视化,有助于项目团队更顺利地了解施工前的设计、进度规划、成本信息等,做出更好的决策。
3.2 系统使用前的管理模式
项目部在引入BIM5D数字管理平台前,采用传统的项目管理模式,管理信息流通主要通过微信群、电话沟通,每周组织劳务队伍管理员、项目部管理人员召开例会,现场发现的安全、质量、生产等问题,主要通过电话、纸质文件、例会、现场讨论来解决。
3.3 系统使用后的变化 运用比较好的模块介绍
系统使用初期,项目部便根据BIM5D的模块化运用并结合项目特点调整了组织机构。
通过对劳务队、分包队伍的培训,将数字平台的使用延伸至班组长,生产、安全、质量、物料等各个板块的管理体系建立健全,使项目部整个管理体系信息能集成在平台中,通过平台的通知功能,问题展示功能,计划任务等功能,抛去了以前电话、文件、会议通知的麻烦,各管理员在现场发现问题,直接按平台内置规范要求,上传平台,点选相应的整改人,整改人收到整改消息,按照平台设置好的规范要求,整改相应的部位,发起人不必电话通知,现场旁站整改,能提高各检查工作的效率,突出重点,结合公司数字化项目平台使用制度的奖惩制度,能规范要求班组的整改时限,达到高效管理的目的。
3.4 总体效益
该项目从生产、安全、质量、技术、物料等方面进行管控,拓展BIM技术平台应用,将BIM技术渗透到项目的全生命周期管理中,进行多维度的数据分析和趋势分析,协助管理人员有效决策和精细化管理,提高了管理效率,降低了管理成本。
第四章 各业务模块应用成果
4.1 生产管理
4.1.1进度计划精细化
本项目单体建筑较多、占地面积大,高峰期同时在场施工人员达700余人,管理班子提前谋划,利用系统将计划任务按照阶段、层次、项目从上到下逐层拆解,进一步分角到班组和作业面,自动生成周计划,压缩任务交底时间。建立以周保月、以月保季、以季保年的计划目标管理体系,通过总、月、周三级计划联动,完成实际进度自下而上逐层自动汇总,实现进度精准回收,提高决策的精准度和效率。结合先进的建筑信息模型技术,精确展示工程的形象进度,及时掌握项目进度情况并对进度偏差做出指示和调整。
进度偏差出现时,通过BIM5D平台先进的可视化功能,项目部决策者可以及时分析进度偏差原因,对处于关键路线上的关键工作进行重点管控和采取必要的抢工措施,采取组织多区块同步流水作业、优化施工流程、增加资源投入、延长作业时间等措施纠正进度偏差,使总进度重回正轨。根据周计划实时跟踪每周计划任务完成情况。
4.1.2任务分配在线化
自动生成周计划后,生产管理的计划管控功能会自动进行任务派分到班组人员的手机,作业人员完成该项施工任务后拍照上传,实现进度的线上跟踪。通过平台的进度看板,项目部决策者能及时看见现场工程进度情况,按照部位查看任务、安全、质量等完成情况,综合分析进度是否滞后、现场人手是否需要协调等,保障工程进度。通过平台展示的形象进度照片,总部领导也可以远程直观地了解现场进度情况。
同时,传统管理方式巡场负担较重,内业工作及沟通协调任务繁多无法保证时刻人在现场。业务数据可视化+现场画面可视化给项目管理人员带来诸多便利,管理人员可以随时随地掌控现场状态,进度关键数据及现场情况一目了然。
4.1.3生产例会数字化
建立生产例会制度,每周一次工程例会,通过例会功能,快速了解施工单位上一次例会以来的计划执行情况,布置下一次例会的计划安排。每周的例会利用数字例会功能召开,所有数据均在平台中呈现,为生产决策提供数据支撑,周例会效率得到有效提高。相较传统的提前整理PPT等汇报文件模式,数字例会的创新应用减轻了准备会议资料的工作量,会前实时从平台导出周报,每次会议至少节省1小时的材料准备时间。同时,周例会图文并茂,使得会议更加真实,与班组的沟通更有据可依。
4.2 安全管理
4.2.1高效安全隐患排查治理
安全隐患排查治理的全业务过程均可在线上进行使用。日常安全巡查发现存在的安全隐患通过数字项目平台下发至各分包单位,限期在规定时间内整改完善。BIM5D管理平台从发现问题到发送问题,一般仅需30~40秒,相关责任人会立刻收到手机端APP推送的消息,通过手机端的问题定位及问题描述,整改人员可准确找到问题所在并解决,再将解决好的部位通过手机端APP推送至安全员,确认整改通过后,即可关闭该安全问题,达到问题闭合性和整改有效性。
本BIM5D平台的安全管理模块,能对分包单位班组责任人带来很好的提醒和警示作用,大大降低了违章发生率并起到事故预防作用。安全管理有了图像数据的支撑,使管理量化和直观,奖罚措施有据可查,安全管理落实起来更加高效、闭环。
项目系统上线3个月以来,通过系统发现安全隐患121条,整改完成114条,整改率达94.21%。
4.2.2建立安全台账
安全排查记录自动生成台账,并形成安全相册,使发现的安全隐患问题可追溯,在处理现有问题的同时,有效降低了后续此类问题发生的概率。工作任务自动推动、自动提醒人员、自动生成表单,避免重复劳动,有效减少了沟通环节的工作量。系统自动生成记录、自动生成整改通知、回复单、罚款单等业务单据,汇集安全数据、通过大数据自动分析安全管理状况,快速找到问题原因进行改进。安全管理范围和效率大大提升,分包单位班组均可以利用该工具进行事故原因调查和开展员工作业观察改善。
4.3 质量管理
BIM5D平台质量管理模块能高效的集成现场各个工种、各级管理人员工作信息,在统一要求使用平台的前提下,可以更好的提高处理现场问题的效率和处理问题的质量,能够很好的提高管理强度,加强班组的精细化管理。质量管理系统涵盖了施工现场主要工作内容,结合雅安三岔安置房项目质量管理体系和现场实际情况,对于数字管理平台里质量板块应用主要在以下几个方面。
4.3.1 质量检查计划
编辑工序检查、实测实量的任务计划,将任务计划的完成要求落实到每个区域质量员,通过任务计划安排,提醒现场质量员每日必须完成的工作。这个板块的应用,能够突出质量检查的工作重点,有效指导现场质量员工作。
4.3.2 质量问题整改销项
为提高质量员工作效率,保证巡检数据的储存和查看,项目大力推行质量管理系统的应用,摆脱了以往将质量问题拍照发到微信群或直接打电话通知整改所产生的图片失效、信息追踪不及时等问题。运用此系统,项目实现了质量巡检的全业务过程线上化管理。质量员在日常质量巡检时发现的各个工序中出现的质量问题,通过手机端拍照上传至平台后设置整改完成时间、整改要求、整改人、监督验收人等相关人员信息,系统会通知相关人员及时整改,使质量问题管理闭环。同时,结合公司出台的奖惩措施,项目部会对超时整改问题、消极对待问题的管理人员进行处罚,达到了集成信息、沟通直观的效果,提高管理效率。
截至当前,项目质量检查91次,整改率95.74%。系统的使用,有效降低了项目存在的质量履约风险,规范了工作流程,质量检查与治理周期大幅度缩短,工作成效显著提高。
4.3.3 优质模块应用
(1)工序验收
质量部要求班组在完成每道工序后,要将工序的验收按平台内置的规范检查项逐一上传,在质量负责人收到工序验收完成的消息后,派遣质检员现场作第二次验收,实际测量班组工序验收是否合格,杜绝质量隐患。质量员通过系统可清楚知道自己的待验收任务,并根据紧要程度做验收规划,并将验收结结果实时同步。质量负责人可以实时查看验收任务及进度,根据验收结果判断分包队伍工序的完成质量,采取进一步管控措施。生产经理可以根据验收结果准确了解现场实际进度,约谈进度迟缓队伍,支撑管理决策。需验收工序提前共识,任务具体,内容清晰明确,提高验收效率。验收进度、结果信息实时同步,实现参与者高效协同。管理者可实时了解真实进度,支撑管理决策。
工序验收功能使用截止至目前,一次性通过率100%,班组工序验收申请数量自6月43条到7月上升至115条,截止到8.18已提交申请76条。帮助项目管控分包验收质量,提升沟通效率。
(2)实测实量
分包队长完成工序验收步骤后,项目质量负责人派遣质检员现场作第二次验收,进行实际测量。质量员通过系统可精准定位图纸进行测量数据记录。质量负责人可以根据实测实量分析、数据统计,分析分部分项/检查部位合格率、平均偏差等,及时掌握工程质量。质量负责人可以根据实测实量数据与班组工序验收数据比对,判断分包队伍完成的工程质量,采取进一步奖惩等管控措施。如:完成混凝土浇筑后,质检员通过实测实量功能,检查每一层楼的混凝土观感、垂直度、平整度等验收项,在质量管理系统可生成一段时间内实测实量的合格率数据,可清晰的反映合格率底的楼层,提醒该施工段班组在施工中需要加强管理的地方。
实测实量数据实时记录,图纸精准定位,随测随记。测量结果自动汇总,可按照分部分项、检查部位等统计分析,及时把控工程质量。管理者可通过测量数据比对工序验收真实性,真实管控分包队伍,支撑管理决策。实测实量自6月使用起,实测实量合格率平均值从65.57%上升至88.24%,合格率上升22.67%。
4.4 技术管理
4.4.1 技术交底在线化
项目方案编制实现线上审核,提高了审批效率,审核通过的方案通过二维码分享,项目部和现场管理人员能够随时查阅。当现场施工涉及到专项方案时,现场管理人员有对实施不清楚的地方,可以通过分享的二维码查阅方案,避免现场施工与方案不符造成返工,保障工程进度按时完成。使用BIM软件将方案里面的复杂节点三维化,通过BIM5D平台将方案与模型三维节点关联,方便管理人员对节点的理解,指挥现场施工。建立技术交底二维码,通过线上分享和线下展示,通过后台App查看交底人数和浏览人数,保证交底传达到位,让现场施工更加规范,现场施工的质量得以保障。项目应用技术交底功能,让方案从施工交底到落地执行实现闭环管理,减少技术问题导致的返工,规避各种技术风险,降本增效,提升企业与项目收益。
4.4.2 三维可视化交底
应用BIM模型对项目施工阶段进行模拟,充分利用BIM技术的可视性、实时性,对施工过程进行指导,让交底更加清晰明确,提高工作效率。项目利用项目建立的BIM模型与平台相结合,三维可视化的管理项目的建设过程。把BIM模型输出成为项目需求的三维节点模型、三维动画展示、三维施工总平面布置等等,将这些成果与方案,技术交底,BIM模型关联,方便施工现场管理人员更好的理解项目建设意图和安全质量控制要点。使用BIM模型将现场涉及到的复杂的建筑、结构、装饰、安装节点三维化,形成三维模型和三维动画,将这些模型和动画与对应的交底和项目模型关联,让现场管理人员和施工人员能够直观的查阅节点做法。为了提升交底效果,降低施工技术错误风险,项目通过微信小程序、现场张贴二维码、链接分享等方式,让技术交底资料方便快捷地传达给执行人,通过BIM可视化交底提升交底效果,减少由于技术导致的质量问题及返工。
利用施工模拟功能,真实模拟“梁侧花篮式悬挑承力架”施工工艺,对浇筑区域进行合理的分块规划,合理安排浇筑顺序。
4.5 物料精细化管理
项目从应用物料管理系统,对现场混凝土、预拌砂浆、各类钢材等材料进行进出场管控。系统对车辆皮重异常、车辆重复进出场、运单与实际偏差超规定值等情况及时进行预警,有效减少了偷料漏料的情况,加强项目成本管理,降低人为因素风险,实现现场材料入场留痕管理、在线化物料管理。给项目带来显著的经济效益。
第五章 建议与总结
5.1系统运用的建议
平台使用要更精细化,前期的培训要深入到各个工种班组长,才能达到现场问题能落实到个人,整改才能及时。模型的建立要按每个单体单独建模最后整合到平台;后台数据要在项目开始,就设置好各个控制数据,之后的数据统计才能真实反映现场情况。现场监控设备,包括塔机预警系统、物料地磅、现场扬尘监控、视频监控在前期接入平台,能达到最优效果。
5.2 总结
在建筑结构复杂、周边环境多变、工期紧张的情况下,雅安经济开发区三岔安置房工程三期项目上下密切配合,制定合理的进度管理计划,实行全面的质量管理,优化成本管理过程,项目部提前部署,优化施工措施,制定管理方案,加强了过程检查和控制。通过合理运用BIM5D平台,进行了项目信息化管理,切实将安全、质量、进度责任落实到每一个人员的头上,实现了全员参与项目全过程管理的局面。
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