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日前,有“工程界奥斯卡”之称的2022全球基础设施数字化光辉大奖赛公布了决赛入围者名单,自贡市城市规划设计研究院BIM项目“BIM技术在自贡市富荣产城融合带基础设施建设项目(C、D段)工程中的应用”成功入围。
自贡市位于成渝地区双城经济圈发展南线,城市发展潜力巨大,建设成自渝快速路等大通道,变交通走廊为经济走廊,更好的融入成渝地区双城经济圈,在区域协同和经济合作中占据优势。自贡市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,是自贡市融入成渝地区双城经济圈的重要产业融合带。
按照自贡市委市政府“改造一段通车一段、减少城区交通压力、方便市民出行”的总体要求,自贡市富荣产城融合带基础设施建设项目C、D段,于2019年11月开工建设。
自贡市富荣产城融合带基础设施建设项目C、D段全长24.62公里,项目横跨自贡市贡井区、高新区、自流井区、沿滩区四个辖区。道路等级为城市主干路,双向8车道,辅路双向4车道,改变了原S305线只有双向四车道的道路布局。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。
作为旧城区道路改扩建项目,该项目面临征地拆迁困难、景观要求高、交通组织复杂、工程设计难度大、地下管线复杂等自身需求,同时由于社会环境、周边交通环境、相邻项目建设时序等综合影响,项目存在较多敏感时点、部位,协调沟通难度大等实际困难。
针对上述难点,自贡市城市规划设计研究院(以下简称“自贡规划院”)采用BIM技术解决方案,搭建道路、隧道、地质、市政管线等模型,借助BIM可视化效果表现手段,对全线进行BIM三维设计,革新传统设计表达手法,使设计、施工方案与工程实际完美结合。
自贡规划院利用Bentley OpenRoads等软件建立开放式互连数据环境和数字化施工管理平台,以开发一条新的道路。他们将三维模型与计划施工时间表相链接,确保了项目按计划顺利进行。通过使用Bentley的应用程序,在现场施工前发现了各种潜在问题,提升了对整个项目的控制。该解决方案助力提高了设计质量,降低了风险,并节省了时间和成本。
“BIM+电子档案”打造智慧城市数字底板
自贡规划院在自贡市富荣产城融合带基础设施建设项目C、D段项目中全过程采用BIM技术,引入高度集成的信息化平台,利用“协同、互联、智慧”方式来提高各参与方的协同和管理效率,对自贡市数字化施工管理建设探索具有里程碑式的意义。同时,自贡规划院创新性地将BIM与电子档案进行了互联集成,这项技术的运用不仅是自贡市BIM+电子档案的试点示范项目,更是在四川省内市政工程项目中“BIM+电子档案”应用方向的首创。
2022年6月,国务院发布《关于加强数字政府建设的指导意见》,明确指出要建设数字档案资源体系、健全电子印章服务体系……从政策上给数字化设计施工开辟了发展空间。
自贡规划院副总工程师、市政所所长颜超表示,“自贡市富荣产城融合带基础设施建设项目(C、D段)工程作为四川省乃至全国第一个使用BIM+电子档案互联集成的市政项目,为后续BIM应用项目的推广积累可落地的经验和应用标准,在全省甚至全国打造BIM+电子档案的应用标杆,同时也为自贡规划院规划、建筑等专业未来在数字城市领域的设计研究做出探索和铺垫,通过本项目打造自贡市智慧城市的数字底座雏形,帮助推进自贡市‘城市大脑’的建设。”
颜超进一步介绍到,BIM+电子档案应用有诸多优点。一是可以节约信息存储空间,对于旧城改造项目而言,一些原有老项目的相关资料并不容易检索到,甚至一些资料早已遗失不见。但采取电子档案的方式可以避免这些问题,将项目的相关资料以电子存档的形式直接通过电脑和网络进行检索,大大减少了项目工作人员对纸质文档的依赖;二是检索更加便捷,自贡市富荣产城融合带基础设施建设项目(C、D段)工程项目的所有资料都和BIM模型进行一一挂接,只要能在模型中点到的部分都可以对其相关的资料进行检索,这样的检索方式比常规的人工检索和档案检索要方便快捷很多,同时还可以通过搜索命令进行检索;三是实现权限分配,资料的检索查阅需要规定相关权限,并不能对所有人都公开,有些资料适宜对所有人开放,有些资料只适宜对关键岗位人员开放。通过BIM+电子档案,可以精准设定权限分配,一旦设定了相关权限分配,项目工作人员只能查看自己权限范围内相应的资料,对比传统纸质档案查阅方式而言,大大提高了安全性。四是信息共享、集中管理。之前每个单位的资料都是各自管理,从而形成了一个个信息孤岛,各种资料没有联通也没有相关性。通过BIM模型进行挂接后,每个关系都有相应的逻辑,进行检索时,每个单位和各个流程的资料都可以进行完整的检索和相应的连接。
颜超表示,自贡规划院对于电子档案也进行了相关技术上的处理,首先是和BIM模型进行挂接,同时提前与当地档案局、档案馆以及建设局等相关政府机构进行对接,获得授权认可,从而大幅度提升档案管理和检索的便利性。其次是通过合法CA机构认证电子签章和电子验证技术,进一步确保签章的合法性和安全性。最后是记录留痕,项目实施过程中,所有档案操作动作都可以清晰留痕,通过档案日志可查看详细记录,方便后期追溯,防止隐私泄露。
提升设计水平提高项目管控水平
由于本项目的特殊性及复杂性,传统的设计手段及施工管理手段难以达到理想效果,自贡规划院通过运用BIM技术,在本项目全生命周期中发挥积极作用,大幅提升项目的设计水平和工程品质。
具体来看,宏观总控——BIM中心以监控、管理为手段,以控制、优化为目的,以智能化、高效率的管理模式取代传统的、低效的管理模式,以提升信息系统管理效率和服务管理质量,降低人工操作和管理带来的风险。指挥中心展厅包括1间指挥中心、1间领导观察决策室;指挥中心展厅中布置本项目控制性工程的实体沙盘,项目重点工程建设完工情况一目了然。
宏观总控——指挥中心利用BIM、物联网、互联网等相关技术,将生产数据实时推送至项目生产指挥中心,后台数据分析、处理后,通过指挥大屏集中展示智慧工地管理平台各项生产数据,指挥中心人员以此综合研判现场管理存在的问题,并通过数字指挥调度系统反馈至相关负责人,督促其整改完善,有效提高了项目后台管控水平。
设计BIM模型、倾斜摄影模型导入指挥中心,并与卫星地图相结合,呈现GIS效果,为后续项目管理沟通提供场景支撑,针对BIM模型和地形数据,可以根据相对位置关系和坐标定位进行整合,实现基于BIM+GIS的场景还原,实现基于GIS的进度、安全等方面的可视化。
颜超表示,“在该项目中,我们搭建了宏观总控——BIM中心和指挥中心,实际上很多BIM项目都会这么做,但我们的指挥中心集成度更高。我们把互联网、BIM、物联网、GIS等先进数字化技术融合在一起,然后把项目的三维场景和模型进行叠加,从而实现对现场情况的点对点选取,还原不同情境的资料,比如项目进度情况、质检情况、物资情况、投资进度情况等。同时通过GIS和物联网技术进行挂接,项目相关信息包括人员定位、劳务实名制、视频监控等数据,都可以在监控中心进行实时调取和指挥。”
全流程追溯全过程协同
自贡市城市规划设计研究院自2018年起,着力开展BIM技术的研究探索,并成功运用在自贡市富荣产城融合带基础设施建设项目(C、D段)工程项目中,总结了一套在设计及施工过程中的BIM技术应用经验。
在项目实施过程中,每个构件集成设计信息、施工过程信息(交底记录、施工时间、施工影像、商混供应商、混凝土标号、施工负责人、监理人、质检报告)等。在现场可通过手机端即时发起问题整改,信息将即时自动推送到对应施工单位责任人,责任人何时收到整改信息、何时整改完成,监理何时完成整改复核,整改是否符合要求,形成快速、完整的管理闭环。通过BIM平台实现现场问题整改全流程可追溯,事情处理结果有完整闭环,同时,项目公司管理人员可以快速通过分类分析统计功能了解到问题数量、问题类型、整改速度、整改效果。
颜超举例到,“比如当项目经理不在现场时,可以利用手机实时进行管理,包括监理是否在现场,有没有履约在场驻扎时间等问题都可以通过平台进行监控指挥;或者检查巡检路线是否完全按照规范进行,都可以做较为系统的检索。通过这种协同互联的指挥方式,可以大大提高项目各方的协同和管理效率,特别是对大型市政项目包括带状线性长距离的公路项目,有着非常好的应用效果和积极的意义。”
此外,根据施工实际拆分模型构件,将对应构件每道工序实际施工进度录入平台,从颜色即可得知项目现场宏观进度,点选构件可实时查看其施工过程记录;将计划工期与实际进度挂接模型,可进行工期对比,实际进度滞后时,软件会作出提醒。
平台还可以分别对现场的安全质量检查、问题整改情况进行统计分析。可对于现场检查的不同标段不合格数量排名、不合格检查排名、合格分布、整改状态、检查类型进行分析展示;同时可以对现场整改的问题整改分布、标段整体完成率排名、整改状态、逾期状态、整改单占比、整改闭合时间等进行分析展示;发现相关质量问题,更好的进行项目管控。
“基于数字化技术,项目团队可以实时调取物联网联通的摄像头,随时随地了解项目每个工点的进展情况,这些信息不仅可以随时获取还可以进行记录存盘,同时实现在线沟通交流,对提高项目的推进效率有着明显的作用。本项目全过程采用BIM技术,利用‘协同、互联、智慧’的平台提高了各参与方的协同效率。通过本项目打造了自贡市智慧城市的数字底板雏形,对自贡市数字化建设探索具有里程碑式的影响。”颜超总结。