信息化在工程建设安全质量管理中的应用

发表时间:2020-05-06 09:09作者:盛旭曦,肖鑫涛,穆清君来源:中交第二航务工程局有限公司

0、前言

随着经济和科技的发展,超大规模、高难度的项目不断出现,工程施工的复杂性和不确定性给工程建设的安全质量管理提出新的要求,依靠传统人员盯查已经不能适应当下工程建设领域的管理需要,施工信息化管理手段应用而生。信息化管理手段具有简化工作、节约成本、提高效率、资源优化和安全质量提高等优点,在建筑业中得到了越来越广泛的应用。

1、工程概况

襄阳东西轴线道路工程鱼梁洲隧道全长5400m,其中樊城段敞开段160m,暗埋段154m,西汊沉管段351m,鱼梁洲暗埋段3580m,东汊沉管段660m,东津段暗埋段长335m,敞开段长160m。水域隧道采用双轴线干坞沉管法施工,陆域隧道采用明挖暗埋施工。

樊城区属于襄阳市老城区,地貌为汉江一级阶地,场地较为平坦,地面标高63.51-66.30m,有防洪大堤,标高约70.00m;鱼梁洲为高漫滩,洲面开阔、平缓,地面高程一般为62.5-63.92m;东津区为汉江二级阶地,地面高程起伏较大,一般为65.30-69.64m

项目区域地质以粉细砂层、中砂层、圆砾及卵石层为主,透水性较好,水量较丰富,与汉江水相通,汉江水位62.00-62.45m。如图1所示为沉管隧道横断面布置图。

图1:沉管隧道横断面布局图(单位:cm).png

1:沉管隧道横断面布局图(单位:cm)

2、项目难点

本项目结构复杂,地下水位高,地质透水性强,安全质量风险高,施工具有如下几个特点以及难点。

1)基坑规模大。明挖隧道长4389m,基坑宽度为30.7-31.5m,基坑最大深度超过27m,超过8m深的基坑长度4264m,达到陆域隧道的97.2%。

2)透水风险高。项目区域85%范围砂卵石地层超过百米,需要采用悬挂式止水支护结构。

3)抗裂难度大。沉管隧道管节预制采用全断面顺浇法整体预制,沉管每延米混凝土量达到102m³,预制经历四季变化,大体积混凝土易开裂;同时相邻节段施工缝容易产生收缩徐变裂缝。

4)同时开工作业点多。本工程工期仅36个月,要求项目多点同时作业,项目同时作业点8个。

5)作业人员多。根据项目工期要求,其中东汊干坞800m范围内每班约有200名工人作业。

3、安全质量管理现状

3.1安全隐患不能够及时发现

1)现场管理人员不足,经验不够,传统方式安全检查很难做到24h全覆盖。

2)对操作人员的不良作业习惯,如疲劳作业、使用智能手机等不安全行为无法实时监控,对特种设备的运转状况缺乏有效的监控有段。

3)大型项目工艺繁杂,工序交叉多,在连续作业的状态下,施工面逐渐增多,达不到全过程监控。

3.2生产管理不均衡

1)现场管理人员及作业人员经验不足,无法充分理解方案要领。

2)资源配置不足,现场未严格按进度计划实施,工序转换较慢,生产进度无法保证。

3)危大工程现场使用的设备往往比较急,一味增加设备,造成很多设备闲置、人员闲置,无形成本增加,造成资源浪费。

3.3交底流于形式,针对性不强

交底以专业术语进行交流,缺乏通俗易懂语言和生动形象的展示,操作工人没有深刻体会理解,不能高效地执行技术方案,质量风险高。

4、信息化在项目中的具体应用

本项目线路长、工期短、工程量大,依靠传统的人盯方式管理,需要人员数量多、成本高、效率低,并且不能及时发现风险进行预控。为了解决上述问题,项目引入信息化技术,为工程建设管理提供保障。

4.1引用BIM技术,加强技术、质量、安全、进度管理

4.1.1采用BIM技术进行施工方案及工艺模拟

利用BIM模型对专项施工方案或重要施工作业方案进行模拟,辅助项目部对方案进行验证、分析,提高方案的可行性;同时利用BIM模型的三维可视化特点,辅助进行方案模拟。

利用BIM模型进行关键分部分项的工序模拟。对关键复杂的节点展开三维分析,通过工序模拟对方案进行论证,提升施工可操作性,利用传统二维图纸结合三维模型,借助三维虚拟漫游技术呈现技术方案,使施工重点、难点部位可视化,提前预见问题,从而确保工程质量。

4.1.2采用BIM技术安全管理

安全员利用BIM移动端进行现场安全检查,对照模型开展危险源检查,发现安全问题通过拍照、录音和文字记录等方式与模型相关联,并上传至BIM集成平台,相关管理人员在BIM集成平台上做出批示,安全员根据批示进行现场指挥整改,并将整改情况再次上传至BIM集成平台,实现安全问题的过程控制。

4.1.3采用BIM技术进行施工进度管控

通过BIM集成平台,将BIM模型与施工进度计划相关联,以多视口、不同专业穿插的形式进行施工模拟,便于进度计划的调整与优化。

跟踪控制施工进度,将实际进度、工况及现场照片录入BIM集成平台,将实际进度与计划进度展开综合对比,为现场进度管理提供预警提示。

4.2智能化建造资源配置系统

4.2.1钢筋加工生产管理系统

项目钢筋加工采用全自动钢筋加工生产线,充分发挥精度高、工效高和劳动强度低的优势。

1)采用先进设备加工,钢筋加工尺寸偏差小,整齐划一。

2)钢筋加工精度高,保障绑扎精度,提高施工质量;而且加工标准化,有利于施工方法和工艺的发展和提高。

3)采用智能化控制系统,降低人为操作失误的概率,降低损耗。

4)综合优化配料加工,提高钢筋的利用率,降低损耗率。

5)工人个体生产效率平均提高5-8倍,降低了人工费用。

6)自动化物流传输系统降低了工人劳动强度,提高物流效率。

4.2.2混凝土生产管理系统

1)信息化出、入库管理,实时掌握原材料的库存数据。

2)多渠道监控,封堵原材料入库漏洞。

3)实现原料消耗数据与工控机数据同步上传。

4)无缝对接生产控制系统,生产效率大大提高。

5)GPS系统辅助生产运行,车辆调度更加合理。

6)引入制冰系统、自动化喷雾养护系统及温控系统,有效抑制混凝土开裂。

4.3深基坑稳定性及井群降水监测系统

降水井水位监测系统和基坑稳定性监控系统开放数据接口,实时将监测数据传输至系统平台数据处理中心;管理者通过管理系统直接查询、调用现场的监测数据,从而实时掌握监测情况。

4.4安全环境信息化

4.4.1远程视频监控

为加强施工现场安全防护管理,保证施工材料及设备的财产安全,利用摄像头对现场施工过程进行实时监控管理,监控中心以调用视频实时图像、存储视频回放、暂停抓拍、录像下载、根据摄像头按照时间进行检索查询等功能。

4.4.2人员通道及劳务实名制系统

在项目各封闭的出入口安装身份识别卡、人员定位和面部识别系统,通过在施工人员佩戴带有RFID电子标签的安全帽或者RFID电子标签,实现对施工现场作业区人员身份识别与进出的严格管理。配合现场LED显示屏,实时更新现场人员信息。

4.4.3生态环境监测

通过安装在工地中的高清网络摄像机,对重点区域实行全天候实时高清视频监控,有效制止工地的违章作业,对工地实施循环滚动巡查和重点检查。在视频监控基础上接入智能喷淋降尘设备,真正地实现环境监测功能。

在施工现场建立PM2.5PM10监测点,相关监测数据会与集成平台进行对接,并根据监测数据指导现场文明施工。安装工自动启用报警装置,警示现场施工,保护施工环境,减少施工污染。

5、结束语

信息化施工是现代信息技术与施工技术和管理技术相结合的产物,对实现工程建设项目的目标具有重要的作用。施工现场引用信息化管理,将复杂的信息如安全规章、生产要求等具体化和形象化,从而实现各岗位人员的规范操作,有利于提高工作效率。采用信息化施工技术从表面上看虽然使工程成本有所增加,但优化了设计和施工,保证了施工质量和安全,避免发生事故造成更大损失,从而保证工程项目目标的实现。


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