数字工地
项目描述
浙江省三建建设集团有限公司以“弘扬工匠精神,打造三建品牌,建设美好家园” 为使命,恪守“敬业、守信、建优、筑福”的核心价值观,每建必优,创造经典;铸造优质工程,打造优秀团队,树立优秀品牌;推进卓越绩效在企业的有效运行,倡导全体员工崇尚质量、争当优秀、不断创新、追求卓越,为提升企业质量做表率,形成“质量顾客满意”、“工程质量一次成优”和“人人都是质量员”的企业质量文化;通过“创新、绿色、低碳、标准、智慧”化为指导方向,致力于成为行业工程总承包建设和服务领域的领跑者。
第一部分 项目概况
1、项目简介
杭政储出[2022]58号地块商业商务兼容娱乐康体用房项目,地块属于钱江新城一期,位于杭州市上城区凤起东路与三新路交叉口,东侧临商办空地,南临太平门直街(贴沙河),西靠三新路,北侧为凤起东路。本工程总用地面积24694.48平方米,建筑面积139967.5 平方米,地上建筑面积约86418.5平方米,地下建筑面积53549平方米,包括商业建筑面积2430平方米、机动车库48579平方米、非机动车库2310平方米、监控指挥中心与消防控制室230平方米。地上建筑主要分为四座主楼,其中A座共13层,建筑高度63.50m,首层层高4.95米;B座共12层,建筑高度59.00 m,首层层高4.95米;C座共13层,建筑高度64.65m,首层层高4.95米; D座共21层,建筑高度99.90m,首层层高4.95米。各楼标准层层高为4.5米。地下室分为三层,每层层高自上而下分别为5.7米、3.8米、3.6米,底板板面相对标高-13.200m,设计±0.000的绝对标高为6.900m。
基坑支护方案采用TRD等厚度水泥土搅拌墙+钻孔灌注桩(围护桩)+两道支撑,第一道为钢筋砼支撑,第二道支撑为预应力型钢组合支撑;东北角、东南角、西南角设置栈桥支撑。采用TRD设备进行等厚度水泥土搅拌墙施工,以此作为止水帷幕,水泥土搅拌墙厚度800mm;坑内外设降水井降排水;电梯坑周围采用高压旋喷桩进行支护。
本工程抗震设防烈度为7度,设计基本地震加速度为0.10g,设计地震分组为第一组,场地类别为III类,场地土特征周期Tg=0.45s,地震影响系数为多遇地震0.08,罕遇地震0.50。按本地区地震烈度7度计算。本工程A座、B座、C座、D座四栋高层结构型式为框架——剪力墙结构,地下室为框架结构。地下室覆土板、变电所等电气用房、覆土屋面板的防水等级为一级,其余建筑防水等级为二级,建筑耐火等级为一级。地下工程为3层地下室,人防设在地下二层和地下三层,为全埋式地下人防,分为3个防护单元,主要包括二等人员掩蔽所和人防固定电站,抗力等级均为核6级,常6级,防化级别为丙级;建筑结构安全等级为二级,建筑抗震设防烈度为7度,场地类别为III类,建筑抗震设防类别:标准设防类(丙类)。地上结构为钢筋混凝土框架-剪力墙结构,A座、D座,剪力墙抗震等级二级,框架抗震等级二级;B座、C座,剪力墙抗震等级二级,框架抗震等级三级。地下室抗震等级为三级,相关范围抗震等级同主楼。本工程所有二层以上楼板(除局部卫生间、屋面板外)均采用钢筋混凝土叠合板,楼梯采用预制楼梯。
2、项目重难点
(1)本工程为EPC总承包模式,从施工图设计、前期报批手续到工程施工及完成各项验收和竣工备案并移交,管理难度大,任务重,涉及众多政府职能部门需要协调;本工程基坑围护形式较多,土方开挖周期较长:土方开挖量约30万方,因此在专项设计时必须考虑施工区段划分、开挖控制线、合理的挖土路线及各个区块的衔接配合,进行流水施工作业;
(2)主体存在大悬挑板支模架结构,四栋楼都存在通高大堂(高度大于30m),地下室梁板结构错综复杂,存在较多超300mm的板与超限梁,施工难度大;
(3)本工程屋面较多,部分屋面又为种植屋面,屋面的渗水问题又是质量通病之一,施工难度大;
(4)本工程幕墙外立面造型奇特,采用锯齿形楼板,楼板平整度与垂直度要求高,幕墙预埋件预埋精度要求高,数量大,具有较高的施工难度挑战;
(5)本工程机电安装各个系统管线繁琐复杂、工程量较大,地下室可利用的空间有限,易造成现场施工中各个系统的冲撞,利用BIM技术进行地下室管线综合排布,是本工程施工管理的难点;
(6)地下室多功能厅柱距较大(约18m),梁跨超长,垂直高度最高为12.56m,整体为斜面,需起拱1‰~3‰;
(7)分包单位众多,总承包协调、组织、管理能力要求高。
3、项目创新性
(1) 本工程建筑结构设计极为复杂,技术难点较高,需要结合BIM三维技术处理结构及机电管线复杂且容易碰头的难点。
(2)本工程智慧工地投入使用智能硬件设备,包括场地全方位视频监控、临边安全监测系统、智能安全帽、AI职能识别等,使项目的整体安全管理工作更上一个台阶。
(3) 本工程体量较大、工期较紧,施工队伍较多,施工人员复杂,施工人员管理难度大,运用广联达劳务管理信息系统及人脸识别设备做好劳务实名制管理,实时掌控现场作业人员数量。
(4) 本工程属于群塔作业,场内塔吊交叉作业多,群塔施工管理困难。为场内塔吊安装塔吊防碰撞设备,自动采集塔吊运行数据上传信息管理平台,自动预警并制止塔司违章作业。同时,塔吊配备吊钩可视化系统,很好的解决了塔吊吊点视线不清的通病,为塔吊的安全作业带来了保障。
(5)本工程通过采用智能水、电监测系统、物料验收系统等设施设备,在一定程度上实现了节水节电节材,进一步实现了项目减本增效的目标。
4、应用内容和目标
项目打造智慧工地指挥中心,利用智慧工地和BIM技术,通过云计算、大数据、物联网、移动互联网等科学技术应用,辅助项目管理人员在项目建设全过程中对生产管理、质量管理、安全管理、进度管理、智慧党建、物料验收、数字劳务、成本管控等十余项智慧系统的融合统一管理控制和数据汇总分析,摆脱传统的管理模式,丰富和提升项目管理工作水平。为项目日常管理、控制和决策提供数据支撑,提升项目管理的科学性、可靠性和有效性,实现项目的精准化管理、精细化管理和精益化管理。
同时,各项目数据汇总到公司,公司通过大数据分析,了解项目的综合管理情况,找出项目安全、质量等管理的通病,提高项目施工进度,提炼出项目管理的共同点,便于公司对项目管控。
第二部分 智慧工地技术应用整体方案
1、组织架构
项目部根据岗位及职能划分,形成本项目的智慧工地应用的组织架构。
第三部分 智慧工地应用
本工程作为浙江省三建建设集团的重点项目,项目致力于打造浙江省智慧工地新标杆。项目采用众多智能硬件设备及广联达BIM+智慧工地管理系统,对施工现场的生产进度、质量、安全、技术、物料等相关板块进行更加及时和有效的管理。同时,结合物联网技术及专业化的施工管理平台,打造企业联动项目的智慧化工地管理平台,加强了企业对于项目的日常管理工作。
1、企业级智慧工地平台
浙江省三建建设集团采用企业级智慧工地平台,企业级领导可通过平台实时掌握项目的综合管理情况,方便企业对项目的日常管控,做到提质增效。
2、项目智慧决策系统
通过BIM+智慧工地数据决策系统,将本项目所使用的生产进度、质量、安全、技术、劳务、物料等各板块管理系统的数据融入项目日常的管理当中,同时通过物联网技术,将安装在施工现场的智能水表、智能电表、智能喷淋控制系统、塔吊安全监测系统、塔吊吊钩可视化、塔吊夜间激光定位系统、施工升降机安全监测系统、安全帽定位、临边安全监测系统等智能硬件设备实时采集的数据进行快速分析,智能预警,强化了项目的安全生产管理工作。同时,BIM+智慧工地数据决策系统具有强大的展示功能,将项目党建、活动照片等信息全方位展现,体现项目红色工地创建理念。
3、数字工地-物联网应用
数字工地模块记录着现场使用的各类智能硬件设备的位置,运行状态,预警提示等。通过施工现场安装的各类智能硬件设备的数据分析,各项关键指标数据,方便管理人员清晰直观的掌握项目的各项重要数据指标,并进行针对性的管理。比如施工现场人员管理,通过数据分析,可以轻易的得到现场各班组人员组织是否满足施工生产需求的情况,方便项目部及公司对施工现场的全面把控。
4、劳务管理系统
现场劳务系统包含人员信息采集管理、安全教育管理、工资发放监管、人员工资发放管理、安全帽定位管理、移动巡更安全帽、劳务预警判断等模块。施工现场入口处配备三台智能人脸识别闸机,通过劳务人员统计系统,实时掌握施工现场的人员配置情况,在施工现场入口显示屏及智慧工地平台上可实时查询,便于掌控现场的工种配置及人员出勤作业情况。劳务预警系统能够判断人员信息、人证合一、超龄等,进行预警防止用工风险。
5、物料系统
项目现场对于大宗物资材料(混凝土、钢筋、砂浆、防水卷材等)进场时采取验收制度,采用地磅+电脑记录的形式进行材料的统计,电脑操作界面点选收料类型、供货单位,自动识别车牌号码。对于过磅数据输入后自动计算结果与换算单位,减少人为手写误差误算。每张磅单自带现场照片,记录验收时间、地点,便于后期查找确认。系统后台对于现场验收的数据进行实时收集与统计,可形成相应的台账明细、数据分析看板,对于相关管理人员,通过后台数据即可进行多维度分析判断,例如供应商评价、材料超负差统计、收料车次统计等,通过物料管理系统,了解材料的供货数量偏差,有助于项目部的成本节约。
6、视频监控系统+AI算法识别
本项目一共安装31个监控摄像头,做到了项目的全覆盖监控,实时观察现场施工情况。同时,利用物联网技术,在网页端和手机APP上也能实时看到监控画面,更加有利于施工现场的管理,同时也利于公司的远程管理,实时了解项目实际安全生产进度情况。
本项目在施工现场大门布置了AI算法摄像头,通过智能算法对进场人员安全帽未佩戴、未穿反光衣和违法行为进行抓拍,并进行实时分析和预警,让现场的安全管理更加智慧化、高效化、便捷化。
7、施工相册管理
过去传统的照片存储方式,照片画质易受损、照片容易丢失;智慧工地系统施工相册可以将施工中巡查、验收、质优的所有照片按时间维度存储,随时可以查看、翻阅,更加安全、方便快捷的帮助项目管理人员对整个施工全过程的影像资料的整理和利用。
8、质量管理系统
通过手机APP及数字项目平台,质量负责人现场巡检中发现质量问题并拍照,填写质量问题、部位、整改责任人、整改期限等信息并提交数字项目平台,平台将信息发送至质量整改人,质量整改人整改后将整改结果拍照上传巡检人接收整改完成通知,进行现场对比复查,形成闭环。整个质量管理过程通过线上完成,方便现场管理,提高工作效率。
9、安全管理系统
通过手机APP移动端上传安全问题,整改人定时整改,形成闭环,为项目安全部门及领导提供直观的数据反馈,方便现场安全生产情况。
10、生产管理系统
生产管理负责人每周定期更新项目施工实际现场工况照片,上传项目实际进度情况,通过生产管理数据分析,管理人员能及时发现进度情况,了解现场进度与计划进度之间的差距,并采取纠偏措施,以便及时调整现场施工,以最快速度最高质量完成项目施工,为项目的生产进度管理提供依据。
生产管理负责人通过生产管理系统每周定时上传周进度计划,并确认相应的计划落实责任人,同时下发进度任务至相应责任人手机APP。现场进度落实责任人通过移动APP每天定时更新进度计划百分比,并上传进度照片。
11、技术管理系统
技术管理系统可以实现施工方案、图纸、图纸会审、工程变更、交底等资料实现在线协同管理,信息能够及时更新上传,项目部管理人员可通过手机、电脑网页端多端查看,增强项目技术信息传递的便捷性。同时管理人员根据技术交底内容和施工方案,严控现场实际施工质量,并把实施后的现场照片与方案进行对比、复核,确保项目建造的高安全高质量。
12、设备管理系统
通过塔机安全监测系统,智能监测塔机运行状态,包括幅度、高度、重量、倾角、力矩等运行数据,塔吊司机在驾驶室能够直接看到监控数据,司机能够更加安全的操作机械。同时,监测数据能够及时上传至智慧工地系统,安全管理人员也能够实时关注塔机的运行状况,方便对塔吊和司机的全面管控。
同时可对塔吊吊装的每日循环次数进行记录,并通过智慧AI进行数据分析,及时了解塔吊的吊装效率,方便管理人员及时调整现场材料的堆放位置,充分提高塔吊的使用率。
塔吊吊钩可视化系统,通过在塔机加装传感器及摄像头等物联网智能硬件,帮助塔吊司机清楚地看到吊点的状态,提高塔吊吊装作业的安全性,降低事故发生的概率。
管理人员通过对大型机械的全过程管理,保证项目的安全。通过设立塔吊运行过程中的加减分方案,对每一位塔吊司机的操作进行约束与规范,对于塔吊作业过程中,塔吊司机存在的违规操作、维保等进行及时扣分加分处理,分数一旦低于设定值,则要求更换司机,以保证塔吊运行过程中的安全。
地下室底板作为建筑物的最底层,需要具备足够强的承载力和稳定性,同时地下室底板又是建筑物防渗漏的关键位置所在,因此在地下室底板浇筑前后需要对混凝土的温度进行及时监控,这是防止混凝土在施工期和运用期产生裂缝的主要措施之一,是混凝土浇筑质量的重要保证。本项目引进混凝土温度监测系统,对混凝土浇筑后的温度进行及时的监测,根据每天混凝土温度的变化,通过采取毛毯等措施进行保湿保温处理,提高底板混凝土的质量,减少裂缝的产生。
智慧工地系统与第三方监测平台合作,接入第三方基坑监测数据,通过智慧工地系统管理人员可直接进入查看基坑位移、支撑轴力等数据实时变化,通过数据预警的方式提醒管理人员,以便及时采取相应的措施进行整改,保证基坑施工过程中的安全可靠性。
13、智能用水、用电监测
通过智能水表、电表,监控项目用水用电情况。通过分析,预设用水用电管控值,通过平台可自动远程读取水、电表数据,可按照月、日、时,还可设置用水高峰统计。
14、环境监测+智能自动喷淋系统
智慧工地系统搭建环境监测+智能自动监控系统,加强对工地扬尘情况进行监测,当出现超过设定的正常值,平台会进行报警。通过智慧工地平台,实现自动喷淋系统与扬尘监测系统联动、温度、PM到达指定值,系统就会自动控制喷淋,进行降尘降温,也可进行远程操控,改善工地的施工环境。
15、BIM技术应用
本工程运用BIM三维技术对工程图纸进行土建、机电管线碰撞建模分析,解决图纸设计中的问题,再进行深化设计,确保工程施工的准确性。同时运用BIM技术的场布、进度模拟进行交底,简洁明了,并上传智慧工地系统,供项目管理人员查阅、学习。
16、智慧工地展示中心
为更好的实现和展示智慧工地成果,本项目专门搭建了智慧工地展示中心,,更好的对施工现场进行智慧管控。
指挥中心大屏:利用智慧工地和BIM技术,通过云计算、大数据、物联网、移动互联网等技术,为项目日常管理、控制和决策提供数据支撑,提升项目管理的科学性、可靠性和有效性。
第五部分 应用总结
1、费用投入和持续效益
本项目搭建智慧工地平台系统和相关智能硬件设备共计投入30万元,丰富了项目的管理手段,同时,当项目完成后,相关智能设备循环、重复使用到公司其他项目,给公司节约了成本,提高公司信息化管理建设。
2、宣传效益
本项目自智慧工地平台搭建以来吸引了众多单位前来观摩,得到了建设局、区委领导、业主单位等相关领导的认可和肯定。
3、社会效果
通过智慧工地系统的应用丰富了企业的管理文化理念,增强了企业树立智慧化管理方向的决心。项目通过智慧化自动喷淋、节水、节电等智能装置的应用,践行了创新、绿色施工的理念。
4、应用管理效果
智慧工地系统给项目部提供了一个很好的管理平台,是一个集安全、质量、生产、技术、劳务、党建、物料于一体的综合性平台,方便了项目管理人员对现场的管理,也便捷了公司对项目动态的把控。
通过智慧工地平台管理系统的应用,项目实际提前计划进度37天,通过地磅,保证材料的进出场重量实施记录,确保材料数量的真实可靠,进一步节约材料的使用。
第六部分 下一步规划
1、大力推广智慧化工地为社会培养一大批懂施工、更懂智慧化施工的优秀人才。
2、全面推进数字项目管理平台的运用,对系统进行日常维护和进一步升级,保持运用的完整性,系统性和创新性。
3、加强建设单位、施工单位和监理单位对智慧工地的协同应用,使日常项目的管理更加便捷化、高效化。
4、争取荣获“浙江省智慧工地示范项目”,在以后的工程项目中,进一步的推广数字项目管理平台及其经验,结合工地现场管理,更大程度发挥出数字项目管5、增加升降机监测、污水处理监测等智能管理模块,通过一些智能硬件设备的研发,加强工程项目“绿色、低碳、节能环保”施工。
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