智慧工地

项目描述

项目描述
南昌大学第二附属医院红角洲分院二期建设工程位于江西省南昌市红谷滩新区凤凰南大道以东、学府大道以南、丰和南大道以西、新维翰路以北。本项目建筑包含学术中心、3号住院楼、科教综合楼、医疗中心、医技综合楼、高压氧舱、地下室工程(除应急病房楼地下部分)、室外工程及污水处理站、垃圾房等附属用房,总建筑面积24.47万㎡,地上7栋单体,总投资8.65亿元。项目于2022年7月22日开工,计划于2025年1月1日竣工。

一、企业介绍

江西省建工集团有限责任公司(简称江西建工)有着七十余年的发展历史。是江西省属大型国有建筑施工企业,其前身为成立于1952年的江西省建筑工程局。具有房屋建筑工程施工总承包特级、市政公用工程施工总承包壹级、公路工程施工总承包壹级等多项资质以及对外承包工程和劳务合作经营权,通过了质量、环境、职业健康安全管理体系认证,是江西省建筑业龙头企业,是中国企业500强、全国建筑业50强、江西省10强企业。经营能力、施工技术、管理水平、融资能力、人才队伍和资质等级等软硬件实力居省内同行业龙头地位和国内同行业上游水平。

二、项目概况

南昌大学第二附属医院红角洲分院二期建设工程位于江西省南昌市红谷滩新区凤凰南大道以东、学府大道以南、丰和南大道以西、新维翰路以北。本项目建筑包含学术中心、3号住院楼、科教综合楼、医疗中心、医技综合楼、高压氧舱、地下室工程(除应急病房楼地下部分)、室外工程及污水处理站、垃圾房等附属用房,总建筑面积24.47万㎡,地上7栋单体,总投资8.65亿元。项目于2022年7月22日开工,计划于2025年1月1日竣工。

 

南昌大学第二附属医院红角洲分院二期效果图

三、项目重难点

  1. 本工程是国家区域医疗中心,省市重点民生大型公建项目,专业性强、功能复杂,施工难度大;
  2. 机电管线复杂,除常规综合管线外还包含有医疗气体、医疗净化、医用物流等管线,工艺系统复杂,综合布局协调难度大,机电综合管线安装质量控制要求高;
  3. 直线加速器机房侧墙厚度5米,顶板厚度3米的特殊大体积混凝土结构,要求一次性浇筑成型,确保混凝土密实无裂缝,满足防辐射特殊专业要求;
  4. 医技综合楼大厅超高支模架体高度达8米。

四、信息化建设背景

江西建工“十四五”整体信息化战略目标是依托信息化手段、借助“云大物移智”等数字化技术向数字化企业转型,由标准化、规范化、流程驱动向精细化、集约化、数据驱动升级,进而实现作业数字化、管理信息化、决策数据化以及运营数字化。

本项目作为江西建工集团数字化转型的先行兵,以集团“一云一平台多系统”的信息化转型总战略目标为项目智慧工地建设总目标。项目智慧工地建设从项目及子公司维度出发,为实现江西建工集团“打造数据驱动的数字型企业”信息化建设总愿景添砖加瓦。让项目管理需求与集团、子公司信息化转型诉求相辅相成。

五、信息化建设目标

(一)创优目标

  1. 通过BIM+数字工地平台的落地应用,树立江西省建工集团内部的应用标杆。
  2. 通过BIM+数字工地平台应用,保证绿色施工和安全质量标准化示范工地等专项工作落地。
  3. 争创杜鹃花奖和鲁班奖。

(二)人才培养目标

通过此次应用推动,为公司及项目层培养三类人才:

  1. 业务人才:项目全员了解BIM+数字工地相关技术理念及价值,同时培养相关业务人员具备利用新技术辅助管理的能力。培养2-3名具备独立完成项目的应用流程、结果及价值的讲解及推广能力的人员。
  2. 管理人才:项目经理及各部门管理层具备利用BIM+智慧工地平台数据辅助决策的应用能力。
  3. BIM人才:通过BIM技术对项目进行全过程施工管理,培养2-3名BIM全专业、全过程应用人才,形成企业一套可复制的培养方法和实践经验。

(三)企业数字化转型

通过本项目的应用实践,验证集团“智慧工地建设标准”、“管理办法”等相关标准和管理体系,并不断地完善,为企业的数字化转型助力。

六、信息化建设规划及应用

(一)应用策划

  1. 组织人员保障

组织人员保障方面,集团高度重视智慧工地建设工作,自上而下推进,企业、项目两级齐抓共管,合作单位深度参与。

集团职能部门负责目标制定、过程指导、效果检查等工作;项目部负责具体策划、过程实施、绩效监测、实施改进等工作;技术支持供应商广联达公司等合作单位负责咨询服务、产品供应、系统迭代等工作。

智慧工地建设实施组织机构为提高全体管理人员信息化意识,积累相关知识,培养应用习惯,项目部在建设推进的全过程中,定期和不定期组织进行有针对性的培训学习,包括会议学习、视频学习、观摩学习、交流学习等多种形式。

  1. 信息化策划及制度规范

本项目智慧工地平台从2022年5月开始规划,2022年8月系统上线,并根据项目生产实际情况,进行系统的分布上线实施。在项目前期根据项目的工程内容、重难点、施工进度计划及相关人员岗位,制定相应并合理的《BIM实施方案》、《BIM+智慧工地应用方案》和《智慧工地建设人员岗位职责》,明确应用目的,并确保在各个阶段内高效有序的开展工作。

例如在项目刚开工,管理人员进场时,先上线了各个业务系统,如安全管理、质量管理、生产管理、BIM+技术管理、劳务管理、环境监测、视频监控等,建立项目数据应用标准和管理标准。随着生产进度,随后上线了物料管理系统、大型机械设备安全监测、智能水电检测等,以落实项目全方位监管。

 

 

  1. 费用投入

费用规划。标杆智慧工地定位于助力集团公司可视化生产调度系统的深化运用和智慧工地管理平台建设以及集团企业核心竞争力、建造品牌的提升。项目信息化建设的预算投入为200万元,其中在软硬件系统设备采购部分,基础内容部分(安全、质量、生产、劳务、视频监控、视频会议、环境监测、智慧工地平台)的费用由项目部承担,其他内容部分的费用由集团公司和项目所属子公司五五分摊。

费用投入。本项目信息化建设的费用应用于三个部分,软硬件系统设备采购部分费用占比75%,信息化和BIM技术专人成本投入占比10%以及系统运维过程中会产生的其他日常保障运维费用占比5%。

(二)建设亮点及效益

  1. BIM应用

(1)BIM模型建立

本项目土建有砼结构、钢结构、劲性混凝土结构、建筑、幕墙等众多分部分项,机电有暖通、给排水、电气、医疗专项等四大项,二十多小项,其中气体物流、箱式物流更是增加了管线施工的难度。

 

土建模型

机电模型

(2)BIM配合图纸会审

根据设计文件、相关规范要求,运用模型可视化特点直观了解设计意图,综合施工工艺、进度等因素,提出相关问题。与项目技术部沟通确认,后将问题集并入图纸会审中,报设计院回复。

 

BIM+图纸交底

(3)BIM机电应用

根据设计文件及相关规范要求,运用模型可视化特点直观展示密集区域各管线空间情况,并选择最优修改方案:在碰撞检测的基础上,为满足工程的净高要求、预留足够的空间、充分考虑管线和支吊架的安装空间,在模型中进行优化排布提高净高,模拟确定合理的施工方案。

 

BIM机电管线深化

 

(4)直线加速器应用

由于医院项目直线加速器的特殊性,进入直线加速器房间内的所有管线均需提前预埋安装;常规的设计图纸仅用平面和单个剖面图示意,施工人员难以理解管线设计的真正走向和位置。通过BIM技术,结合建筑结构模型,能够直观地展示出该区域的管线 具体布置,并生成异形管道加工图纸,提供给预制厂下料制作。

 

医院直线加速器应用

 

(5)劲性混凝土专项

本项目结构复杂,包含劲性混凝土结构。节点处钢筋密集复杂,深化难度大。在考虑合理的钢筋与钢柱连接方式、便于焊接施工的等前提下,利用BIM技术对复杂节点处进行钢筋排布。积极向设计反馈我方深化成果,同时与加工场进行技术对接,确保钢柱及连接板加工一次成型,保证钢柱施工质量。

 

劲性混凝土应用

 

(6)预留预埋

综合排布地下室各区域内机电各专业管线,协调机电与土建施工冲突,在结构施工前深化完成一次结构的预留预埋,将不合理的预留洞全部进行标高和大小调整,提交设计审核,并给现场施工人员进行预留洞口技术交底,确定管线和预留洞的精确定位,避免一次结构预留预埋不合理,造成无法挽回的结果。

 

预留预埋

(7)辅助技术交底

利用BIM技术进行技术交底,使得相关管理人员及班组准备理解方案及设计,达到合理协调、精准施工、保证质量。

 

BIM辅助技术交底

(8)砌体排布优化

本项目建筑功能要求多,技术部在提出对构造柱、圈梁设置进行精细化设 计要求后,BIM工作站根据已有BIM模型成果,进行自主二次开发,通过特定算法,筛选超限 墙体,合理设置构造柱位置及圈梁高度。再根据机电BIM提资的预留洞口模型,考虑施工工艺进行砌体排布,辅助项目部精细化管。

 

BIM辅助排砖优化

 

  1. BIM+数字工地平台协同管理

项目施工期间面临多工种、多专业交叉作业多等众多问题,需要协调解决。

施工期间需与建设、监理、设计以及分包间的密切配合,通过BIM+智慧工地平台提升多方之间的协调效率,主要运用平台中技术、质量、安全、生产、劳务、物料、视频监控等子系统,协助管理层对生产进度决策提供数据支撑,做到有据可依,及时共享,实时了解项目进展。

 

智慧工地平台

数字工地

 

  1. 人员信息管理

项目采用江西省劳务管理平台进行人员管理,通过人脸识别设备,自动统计每日各单位人员进出场情况,使项目对现场人员数量、工种一目了然,提高了劳务管理效率。

 

人员进出场及考勤数据

 

  1. 物资材料管理

为保障项目顺利施工,采用物料系统帮助项目对材料的误差情况监控、对供货偏差分析、对供应商的合同履约能力进行评判,帮助物资部门掌握项目部物资进出场验收情况。

 

材料进出场数据

 

统计今日/本月/累计收料车数,运单重量及实际重量的汇总,各收料车数下的重量亏损可视化,辅助负责人进行物料验收管理决策。通过大宗物资进场验收和废旧物资处理的监控,避免进场就亏和废旧物资处置不当。

 

材料超负差情况

 

  1. 机械设备管理

实现机械设备的进出场、维修保养和安全检查台账的信息化,保证数据实时反馈、记录可追溯,对机械设备的安全检查进行统一管理,现场重型起重机械安装安全监控智能设备,实时采集设备运行状态、预警、超限等信息。

 

大型机械设备全过程管理

塔机监测+吊钩可视化、群塔防碰撞

 

通过对项目现场的起重设备进行运行过程中的监测,一方面是设置管理阈值,通过物联设备实时监管设备是否安全运行,并对操作人员起到监督和提示作用。另一方面是监测设备的运行功效,结合人工智能,对项目的机械设备排班给出建议,合理有效地调整生产计划,提高工作效率。

 

塔吊工效分析

 

  1. 施工现场管理

项目现场重要点位安装视频监控设备,项目领导通过手机APP在线查看现场施工状态,辅助决策,结合AI智能,实时抓取监控现场画面,识别现场安全隐患(安全帽、反光衣、烟雾预警),出现安全隐患,即时预警通知管理人员,并实时结合现场广播,对现场安全问题及时提醒。

 

视频监控+AI监测识别预警

 

项目现场安装一台环境监测并联动所有的围挡喷淋,现场环境数据会实时上传平台,预警信息会及时推送到管理员手机,一旦现场环境超标,项目所有围挡喷淋会自动开启,达到降尘效果。

 

环境监测

 

  1. 工程质量管理

实时推送统计质量问题数量,按部位、责任人、分包单位、问题类型对质量问题进行归集等,利用平台数据,针对问题类型、分包单位、管理人员履职尽责情况等进行汇总分析。

 

质量检查记录

 

质量分析数据

 

  1. 安全隐患管理

集团建立安全隐患库,现场系统实时推送统计安全问题数量,按部位、责任人、分包单位、问题类型对安全问题进行归集等,安全员将巡检中发现的问题上传平台,平台自动推送相应负责人落实整改,并上传相关整改资料及现场图片,完成管理闭环。

 

安全标化管理图册

 

风险分级管控

 

  1. BIM+技术应用

图纸管理、变更表单管理、方案清单、三维交底、文档交底、自建二维码等子模块,对方案和变更的级别、类型、状态等信息进行可视化展示。

 

技术管理分析

 

本项目涉及到的各专业、各阶段的图纸较多,借助系统对图纸进行管理,项目人员可以通过移动端随时查看图纸信息,工程涉及的变更资料与图纸相关联,做到线上台账化管理,过程留痕,信息资料不缺失。

 

图纸台账及变更资料管理

 

  1. 现场生产管理

包括项目生产作战地图、项目进度里程碑、当前周生产任务进展统计、分包单位完成趋势、生产延期原因分析、政策文件、材料市场行情、机械租赁市场行情等子模块。将三级进度计划和生产管理系统打通,关联模型挂接单体、楼层、施工段,初步实现“从计划到任务,再将任务完成情况自动反馈回计划”的循环,便于加强对项目工期的预警和管控,并且与配套计划、资源计划关联,加强商务工作和生产管理的结合。

 

BIM形象进度

 

进度计划跟踪

 

(三)数据集成应用

  1. 基于BIM模型的业务管理

本项目定位于“BIM智能建造”标杆项目,基于本项目施工的复杂程度,在项目施工初始便由公司BIM中心人员建立BIM模型,并将其运用于建设全过程,将智慧工地管理过程的业务数据与BIM模型进行集成,如安全质量检查点位在模型上进行标注和呈现,通过点击可直接追溯原始数据和所对应的分部分项构件;生产进度与BIM模型相关联,通过不同的颜色区块,直观展示项目生产进度,红色代表延期、绿色代表进度正常等。

 

质量安全问题定位及数据追溯

 

  1. 智慧工地平台数据集成

借助互联网、物联网、大数据的信息化能力,该项目所有机械监测设备、业务系统的数据均和BIM+智慧工地平台打通,项目经理及管理人员可以通过平台各个业务界面,直观的了解项目安全质量、物资人力等数据及趋势,帮助项目做出快速决策。

 

BIM+智慧工地平台

 

  1. 企业内部系统数据集成

智慧工地平台由企业统筹建设,因此项目所属组织及人员等基础数据与企业内部的项目管理系统、人力资源系统保持一致,便于企业统一管理。

  1. 监管平台数据集成

项目劳务数据、环境监测等设备数据与江西省住建平台进行了数据对接,既满足了项目管理要求,也满足了政府的监管要求。

(四)创新应用

  1. AI识别工序和作业面人数

通过给塔吊上的视频监控加装人工智能算法,自动识别当前作业面所处的工序和作业面人员,结合生产管理系统跟踪及核对项目实际生产进度,劳务管理系统和物料验收系统核对物资计划及现场劳务人员,高效准确协调生产资源。

 

工序识别

 

作业面人数识别

 

  1. 高支模监测

项目直线加速器地块以及医技楼23米高的高支模采用高支模监测系统,对立杆的轴力、倾角、模版的位移实时的监测,达到报警值施工现场声光报警器报警,提醒作业人员浇筑安全。

 

高支模监测

 

  1. 节水节电监测

对项目部的生活区及3个施工区的水电表加装监测设备,针对四节一环保的要求,对现场节水节电进行数据统计分析,按施工阶段、按时间分别汇总统计,形成数据结果。根据项目要求设定各个阶段或各个月的目标值,当用水用电情况超过目标值时进行预警。并生成实际用量与计划量的对比,还可以通过实际用电量推算理论人数,如果今日用电140千瓦时,除以每个工人的额定用电量,得到理论人数是200人,但实际工人是197,说明用电较为浪费,以此作为判断依据。

 

节水管理

 

节电管理

 

  1. BIM交底

借助BIM+智慧工地平台,上传项目复杂施工节点的三维模型、交底视频和其他资料,项目施工人员可通过平台随时随地查看,模型实现了轻量化的浏览和应用。

 

土建BIM专项

机电BIM专项

 

  1. 3D实体沙盘

项目部打造的展厅中,放置了一台3D实体沙盘,借助BIM技术对实体建筑及场地进行还原,并结合实体沙盘,项目本身无法用语言文字表达的地理位置和结构,以三维立体的形式进行呈现,总体效果独特、生动,无论是对于一线人员还是外部观摩单位,都可以360°全方位了解项目的分布结构。

 

外部单位观摩项目部3D实体沙盘

 

七、建设心得总结

  1. 人员实名管理,节约人力成本

人员实名管理以居民二代身份证为基础信息采集,利用人脸识别设备实现对施工现场从业人员的实名制管理,一键导出报表以及劳动力分析数据,大幅节约人力成本。

  1. 提高安全质量问题管理效率

利用智慧工地平台项目全员参与安全质量问题监督把控,提高现场安全质量问题的解决效率,问题的全员可见,大大加强了对劳务分包及各专业分包单位的监督力度,从而减少因安全质量问题对工程造成的各种经济损失。

  1. BIM技术合理化场地布置

利用 BIM 技术对场地的合理化布置,减少二次搬运带来的经济损失,大型机械的可操作性验证,减少因场地布置造成机械无法运转导致选择低效率的施工方法,造成各方面的损失。对医疗管道进行综合排布、管线深化和碰撞检查,施工队伍根据深化后的图纸进行施工,减少了返工,降低项目的成本。

  1. 物资过磅管理,节约材料损耗

物资管理系统实现从材料需求计划到实际应用全过程的管理及控制。物联网技术实时采集智能地磅信息,提高材料进场验收率和准确性;材料采购回执单据及时回收,保证成本精准核算,提高经营效益。

对于钢筋及混凝土等大型材料进场数量通过智能地磅系统,实时记录过磅数量,通过分析对比运单数量与过磅数量,快速判断是否存在供货不足情况,从而在月结时管控成本,提高经济效益。

  1. 环境效益

利用BIM+智慧工地数据决策系统动态监管现场施工质量、安全,实时收集数据并加以分析,提出最优管理方案,节约材料,从而达到节约资源,降低环境资源浪费;通过节水节电监测、环场自动喷淋系统智能控制,提高扬尘治理效率,实现节水节电。

利用三维模拟技术对施工现场进行场地优化,节约土地占用,提高场地利用率。

  1. 社会效益

本工程是江西省南昌市重点工程,从工程策划初期开始应用智慧化管理手段,人员、施工质量、施工安全、施工进度的智慧化管理,得到了施工各参与单位的认可及大力支持,打造了良好的智慧工地建设效果。

在各方单位认可和支持下,多次迎接各方检查及观摩活动,不仅提升了公司品牌形象,同时也为南昌市智慧工地建设树立了标杆示范作用,社会效益深远。

  1. 项目管理数字化方面取得的成果和荣誉

2023年江西省建筑施工安全生产标准化示范观摩工地。

 

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