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BIM在轨道交通工程中的应用:轨道交通分公司郑州地铁市政配套土建05标段工程

发布:中文网小编3号 浏览:2725人 分享
发布于:2020-04-02 14:54

    来源:微信公众号“广联达数字施工BG河南分公司”

    轨道交通分公司郑州地铁市政配套土建05标段工程

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    图1平煤神马建工集团有限公司

    郑州市轨道交通6号线市政配套土建05标段工程

    一、项目背景

    1.1项目背景目标

    “干一项工程交一方朋友,建一栋楼房树一座广告。小工程出精品,大工程创品牌。不忘初心,砥砺前行,希望郑州地铁6号线05标段成为“三高一样板”工程:高起点、高标准、高品质,打造郑州地铁新样板”。项目建设伊始,平煤神马建工集团党委书记、董事长李勤山就对项目提出非常高要求。

    平煤神马建工集团有限公司具有2项总承包特级资质和6项一级资质,以及4项专业甲级设计资质,成为河南省第一家“双特四甲”企业。并且是河南省唯一一家具有地铁施工总承包能力的国有企业。

    1.2项目概况

    郑州市轨道交通6号线市政配套土建05标段工程,为平煤神马建工集团有限公司首个城市地铁车站、盾构区间综合性项目。该项目包含金马路站和临湖路站-冯湾站盾构区间和区间风井,总工期883天。金马路站位于常州路与金马路交叉口,沿常州路南北向铺设,为标准地下两层岛式车站,采用单柱双跨箱形框架结构,总长为228.7m。车站共设置4个出入口,1个安全出口,2组风亭。车站两端区间均采用盾构法施工,车站南端设置盾构始发井,车站北端设置盾构接收井。

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    图2项目位置及施工范围

    临湖路站~冯弯站区间线路起点位于临湖路和规划文博大道交叉口处,线路沿规划文博大道向东敷设,近凯旋路转向东南,沿凯旋路向东南敷设,近在防汛路与芳林路之间,到达临冯区间风井。临湖路站~临冯区间风井段左线起点里程为YDK17+449.778,终点里程为ZDK18+748.613,长链9.642m,右线起点里程为YDK17+449.770,终点里程为YDK18+730.280。本段左线长度为1308.447m,右线长度为1280.510m。区间线间距13~40m,区间线路最大坡度为27‰,最小坡度为2‰。

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    图3自有盾构机

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    图4地铁盾构机始发

    1.3项目重难点

    (1)车站基坑形状狭长,南北长230m,最宽处24m、最深约18m,开挖过程中应做好基坑周围的测量和监测。且车站地下雨污水、电力、燃气、给水等管线交错复杂,开挖前应查明周边地下管线和地下构筑物情况、开挖做到随挖随撑,先撑后挖。

    (2)盾构隧道依次穿越陇海高架桥、贾峪河、民房、常庄水库溢洪道、高压线塔,掘进过程中应加强盾构掘进姿态控制,使推进线路与设计相拟合、同时加强区间的沉降观测,控制路面及构筑物的沉降、并且严格控制隧道内部漏水及后期变形。

    (3)风井基坑长约27.25m,宽约16.4m,深约28m,作业面狭小。且风井承压水水头高度过高,开挖前先施工止水帷幕阻止外部水向基坑内部渗漏,合理的布置降压井,防止基坑底部突涌,始终控制底板承压水压力在安全范围内、确保基坑安全稳定。

    二、项目准备

    2.1合作单位

    项目寻找优秀的团队合作,并且投入大量的人力和物力,建立智慧工地办公室,专人负责智慧工地项目实施;同时也得到集团公司领导的大力支持和高度重视,在筹划过程中提出了许多指导性意见。

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    图5开会确定智慧工地办公室成立

    2.2管理制度

    为确保本项目在实施过程中质量、安全、进度、环保及文明施工高标准,打造公司品牌,集团公司以本项目为试点建设河南省地铁项目首个“BIM+智慧工地”工程,打造八系统一平台,建立项目工程监控指挥中心,通过云平台、大数据、物联网、智慧建造、移动互联等技术,实现项目管控数字化、精细化、智慧化。为了保证项目实施,项目部管理人员进行了详细责任分工,并制定保证措施。

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    图6职责分工

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    图7管理制度文件

    2.3人员培训

    为了保证管理人员都能熟练操作软件,广联达公司对项目部人员进行了详细培训,确保每一位管理人员熟练使用软件。应用过程中,定期进行总结,分析遇到的问题,寻找合理解决方案。

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    图8组织人员培训

    三、项目应用

    3.1BIM+技术应用

    (1)场地布置:项目运用BIM建立三维场布,通过漫游动画,直观展示现场各个功能区布置方案,达到美观整洁、一次成优的目的,减少二次搬运,提高作业效率。

    视频1三维场地布置浏览

    (2)技术交底:通过广联达数字项目平台中BIM+技术模块,利用广联达Bimface技术,对BIM模型进行轻量化处理,再通过二维码技术处理之后,施工人员拿着手机对构造节点进行三维旋转展示查看,加上有二维图纸,可操作性、应用性更强。

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    图9三维交底

    (3)关键节点展示:车站关键节点施工三维设计交底、展示。

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    图10车站关键节点展示

    (4)碰撞检测:格构柱与主体结构施工存在着工序交叉作业问题,且格构柱容易影响主体结构施工问题,通过碰撞检测能提前预知这些问题并作出解决方案,减少施工时不必要的时间损失。

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    图11碰撞检查

    (5)施工样板:样板引路,质量先行,地铁施工样板展示,通过手机端使现场管理人员随身携带,实时掌握关键节点构造。

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    图12施工样板

    (7)方案展示:辅助方案评审,结合技术方案建立三维模型,对施工方案直观展示。

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    图13方案展示

    (8)工程量统计:辅助工程量统计,地铁施工过程中,每个施工段的工程量都不一样,且开洞较多,不便于技术人员统计工程量,运用BIM进行三维建模,快速精准提量,保证作业效率。

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    图14快速提量

    (9)施工模拟:对盾构区间隧道管片进行模型建立,管片预拼装,确保跟设计线路相拟合,保证拼缝严密,确保施工质量。

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    图15管片预拼装

    3.2智慧工地智能硬件应用

    3.2.1智慧工地总控平台

    项目上线多个广联达BIM+智慧工地子系统:BIM5D,劳务实名制系统、智能配电系统、智能安全帽、高支模监测、视频监控、扬尘监测等,各个系统数据都在主界面自动汇总、分析、呈现。

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    图16智慧工地总控平台主界面

    3.2.2劳务实名制系统

    (1)通过工人刷卡进场,自动统计当时工人数量和工种,公司归属,施工期间各时间点人员数量。

    (2)每月底自动统计当月劳务用工数据,指导工人工资发放。

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    图17劳务实名制系统

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    图18导出用工花名册表格

    (3)项目劳务数据已对接郑州市建委平台,满足线上开户、银行代发工资、记录长期留存。

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    图19对接建委平台

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    图20银行代发工资凭证

    3.2.3智能安全帽系统

    由于地铁基坑较深,一般手机无信号,智能安全帽可以精确实现人员定位、工种分布查看、人员活动轨迹、工时统计、人员滞留查看的功能。不仅能合理安排生产,而且出现意外突发情况也能迅速指导工人撤离。

    根据现场情况,合理布置智能安全帽信号发射装置,并在工人帽子内部安装定位芯片,保证信号接受顺利。

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    图21智能安全帽系统

    3.2.4视频监控系统

    视频监控系统与轨道公司和安监站监控系统衔接,实现多方同步监管,同时实现手机端的在线监控。

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    图22视频监控系统

    3.2.5环境监控系统

    环境监控系统实现web端和手机端的在线监控,根据预设的温度、湿度、PM10、PM2.5峰值自动报警。

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    图23环境监控系统

    3.2.6智能配电系统

    在施工现场一、二级配电箱内安装用电感应设备,并加装信号发送装置,实时上传数据至平台,供施工现场分析使用。

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    图24现场安装用电感应设备

    在线化实时管控各级电箱电压、电流、负载等现场临电状况;临时用电的(跳闸、短路、漏电电)异常状况、安全隐患进行实时检测并及时报警,并能实现手机端和WEB端同步查看。

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    图25web端线路监控

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    图26手机端统计分析

    3.2.7高支模监测系统

    主要通过设置在顶托、立杆、横杆上的传感器,比对按照设计和规范要求预设变形、位移及内力数值进行报警。

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    图27现场安装力学传感器

    浇筑混凝土过程中,架体产生的形变数据实时上传平台,供管理人员查看,发现异常及时预警、处理。

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    图28数据时时上传平台

    3.2.8VR虚拟现实系统

    采用VR技术对安全事故场景模拟,系统内置坍塌、坠落、爆炸、物体打击等危险场景,让工人身临其境体验安全事故,起到深刻警示的作用,提升安全教育培训质量。

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    图29VR安全体验馆

    3.3安全双防控及质量管理应用

    3.3.1安全双防控应用

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    图30安全问题线上跟踪模式(PDCA)

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    图31安全问题跟踪

    项目部响应政府要求,及时引进广联达安全双控管理系统,对风险进行分级管控,隐患排查综合治理,并在施工现场布置三维双控体系风险四色图。

    现场相关责任人把问题数据上传之后,整改状态在手机端和pc端可以同步实时查看,并能准确统计归类,不清楚地方可以实时调取手机端各种安全施工规范,辅助管理人员及时作出正确决策。

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    图32双控体系四色分布图

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    图33风险评估

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    图34风险分级管理

    上月现场巡检发现问题52条,其中文明占比48.08%,消防占比19.23,高处作业占比13.46%,平均整改率89.6%,日常发现问题基本都能按时整改销项。

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    图35安全问题表格及饼状图

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    图36安全问题柱状图

    3.3.2质量管理应用

    现场管理人员通过BIM5D手机端对现场问题进行拍照上传,利用责任指定的方式推送给相关问题负责人。相关责任人进行整改后上传照片,管理人员确认整改无误后关闭问题,使质量管理有据可查。

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    图37质量问题闭环管理

    上月现场巡检发现问题78条,其中钢筋工程占比64.1%,模板工程占比15.38%,防水工程占比10.26%,平均整改率79.1%,日常发现问题基本都能按时整改销项。

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    图38质量问题统计分析

    四、应用总结与下一步计划

    4.1应用总结

    (1)大数据库应用

    ?积累人工工效:通过BIM系统、智能安全帽集成使用,开始初步积累人工功效数据,为后期企业定额编制提供依据。

    ?优化地铁标准施工工艺:通过系统质安问题分类库,定期上会分析质量安全频发问题,逐渐优化地铁项目标准施工流程,过程中潜移默化也提升了管理人员业务素质

    ?协同效率提升:项目生产过程数据通过线上共享方式,大大提高了各部门协同效率,工作过程更加透明,可视化,可追溯。

    (2)人才培养

    通过信息化平台结合传统业务的管理模式,大大提升了管理人员作业素质,管理意识,合计培养项目BIM人才25人,对我集团公司今后立足于郑州,拓展全国地铁市场以及人才培养和转型升级具有重要意义。

    4.2下一步计划

    平煤神马建工集团有限公司在地铁施工管理中将继续采用“BIM+智慧工地”系统,严抓质量、安全,高标准、高起点、高品质创精品工程,并将进一步深入探索推广“智慧工地”,通过云计算、大数据、物联网、移动互联网、人工智能、BIM等先进信息技术与建造技术的深度融合,争创省级”安全文明工地”、”绿色示范工地”等优质工程,全力打造“智慧平煤神马建工集团”。

    内容:平煤神马建工集团有限公司轨道分公司杜萌

    编辑:广联达数字施工BG河南分公司


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