時間:2022-08-10 08:51:08
序論:在您撰寫城市地下綜合管廊智慧化施工管理研究時,參考他人的優(yōu)秀作品可以開闊視野,小編為您整理的1篇范文,希望這些建議能夠激發(fā)您的創(chuàng)作熱情,引導(dǎo)您走向新的創(chuàng)作高度。
1引言
城市地下綜合管廊又稱市政綜合溝,是指將城市電力、通訊、燃?xì)?、供冷供熱、給排水等相關(guān)市政管線有機(jī)收納于地下的隧道內(nèi)。21世紀(jì),綜合管廊的建設(shè)已經(jīng)同城市軌道交通的發(fā)展一樣,對城市的發(fā)展水平具有一定的代表性,同時也是智慧城市發(fā)展進(jìn)程中不可或缺的一部分。近幾年來,我國提出一系列的政策來鼓勵與支持城市地下綜合管廊的建設(shè),2015年8月,國務(wù)院出臺《國務(wù)院辦公廳關(guān)于推進(jìn)城市地下綜合管廊建設(shè)的指導(dǎo)意見》,工作目標(biāo)是到2020年,建成一批具有國際先進(jìn)水平的地下綜合管廊并投入運(yùn)營。隨著建設(shè)的推進(jìn),在取得一定的成就的同時也暴露出一些在施工管理方面的問題。傳統(tǒng)模式的下的施工管理過于粗放,造成城市地下綜合管廊施工過程中存在進(jìn)度緩慢、質(zhì)量低下、成本過高等問題,不能滿足現(xiàn)代化建設(shè)項(xiàng)目的需求。隨著信息技術(shù)的發(fā)展,智慧化施工管理在工程項(xiàng)目建設(shè)方面已經(jīng)占據(jù)了一席地位,并逐漸取代傳統(tǒng)管理模式,將智慧化施工管理手段應(yīng)用在城市地下綜合管廊的建設(shè)中,必將會提高綜合管廊的綜合效益同時加速推進(jìn)其進(jìn)一步發(fā)展。
2城市地下綜合管廊施工管理研究現(xiàn)狀
近幾年來,國內(nèi)外對綜合管廊的研究逐漸增多,但大多集中在綜合管廊的前期可研、設(shè)計(jì)、以及后期的運(yùn)維管理。針對施工管理,范海林等提出以GIS為基礎(chǔ)建立融合新型基礎(chǔ)測繪、施工可視化管理、管道運(yùn)維、安全應(yīng)急決策等方面的管理平臺,實(shí)現(xiàn)綜合管廊的全生命周期管理;段中興等提出建立基于STM32嵌入式處理器的城市地下綜合管廊的安全預(yù)警系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)綜合管廊施工以及運(yùn)維階段的安全管理;KangJinA等提出通過對綜合管廊進(jìn)行監(jiān)控設(shè)備的安裝,實(shí)現(xiàn)對綜合管廊內(nèi)部環(huán)境的實(shí)時把控,更好的應(yīng)對解決綜合管廊中的突發(fā)狀況。相對而言,城市地下綜合管廊施工管理相關(guān)研究較少,而且只是針對某一技術(shù)在施工管理中的應(yīng)用,并沒有對綜合管廊智慧化施工管理涉及到的相關(guān)技術(shù)進(jìn)行整體研究。因此,亟需形成一套高效、智能的綜合管廊施工管理體系,為綜合管廊的施工管理提供相應(yīng)的技術(shù)支持。
3城市地下綜合管廊智慧化施工管理平臺的總體設(shè)計(jì)
隨著信息技術(shù)與創(chuàng)新2.0的交互演進(jìn)發(fā)展,將IOT(物聯(lián)網(wǎng))、GIS(地理信息系統(tǒng))、BIM(建筑信息模型)、RFID(無線射頻識別)等相關(guān)技術(shù)進(jìn)行有機(jī)結(jié)合,通過構(gòu)建智慧化施工管理平臺,將其應(yīng)用到城市地下綜合管廊的施工管理中,在極大提高施工管理的效益的同時加快綜合管廊的實(shí)施進(jìn)程。以數(shù)字化信息模型為基礎(chǔ),結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),搭建一座連接各信息孤島的橋梁,進(jìn)而打破傳統(tǒng)模式下建筑業(yè)存在的“信息孤島”的狀況,為業(yè)主、設(shè)計(jì)、施工三方提供一個數(shù)字化、智能化、集成化的施工管理平臺。集成的施工管理平臺主要由三個部分構(gòu)成,一是由設(shè)計(jì)方提供的結(jié)構(gòu)和非結(jié)構(gòu)信息以及通過IOT技術(shù)與RFID技術(shù)反饋收集的實(shí)時信息組成的數(shù)據(jù)層;二是由通過GIS技術(shù)和BIM技術(shù)構(gòu)建的進(jìn)度控制、質(zhì)量控制、成本管理模型的模型層;三是由施工方將模型應(yīng)用到實(shí)際工程中,實(shí)現(xiàn)施工進(jìn)度的模擬與優(yōu)化、施工質(zhì)量的跟蹤與監(jiān)控、施工成本的精細(xì)化管理的應(yīng)用層。通過建立上述智慧化施工管理平臺,將地下綜合管廊建設(shè)中原本分裂的三方有機(jī)的結(jié)合成一個整體,使各方在項(xiàng)目推進(jìn)過程中,責(zé)任更加清晰明確,信息溝通交流更加準(zhǔn)確及時,大大減少了各方推諉扯皮的發(fā)生。
4城市地下綜合管廊智慧化施工管理平臺的應(yīng)用
當(dāng)前在實(shí)際建設(shè)的城市地下綜合管廊項(xiàng)目中,有以下四種常見的施工方法:明挖現(xiàn)澆混凝土法、明挖預(yù)制拼裝法、盾構(gòu)施工法、頂管施工法。本文主要以具有質(zhì)量高、工期短、成本低、節(jié)能環(huán)保等特點(diǎn)的明挖預(yù)制拼裝法為基礎(chǔ),針對其施工過程中易出現(xiàn)的問題進(jìn)行智慧化施工管理平臺的應(yīng)用研究論述。以期到達(dá)對綜合管廊施工過程中進(jìn)度、質(zhì)量、成本的高效管理,將明挖預(yù)制拼裝的施工方法的優(yōu)勢發(fā)揮到極致。
4.1進(jìn)度控制
在綜合管廊實(shí)際施工過程中,明挖預(yù)制拼裝法不同于現(xiàn)澆混凝土法,會出現(xiàn)由于預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)效率未能達(dá)到要求或運(yùn)輸方式選擇不當(dāng)導(dǎo)致構(gòu)件不能及時運(yùn)輸?shù)绞┕がF(xiàn)場的情況以及由于生產(chǎn)構(gòu)件廠商與施工單位溝通不及時,導(dǎo)致現(xiàn)場積存過量的構(gòu)件的情況,給施工帶來不便的同時,也使施工現(xiàn)場存在一定的安全隱患;還會存在預(yù)制構(gòu)件現(xiàn)場吊裝過程中,由于施工人員水平參差不齊,避免不了出現(xiàn)錯裝、漏裝等情況,進(jìn)而影響施工進(jìn)度。通過建立GIS數(shù)字信息模型以及基于IFC標(biāo)準(zhǔn)下的BIM施工進(jìn)度控制模型,同時搭配RFID技術(shù),實(shí)現(xiàn)預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)、運(yùn)輸、進(jìn)場、存儲、吊裝過程的虛擬仿真、實(shí)時跟蹤的交互處理模式下的進(jìn)度控制。在預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)過程中,植入RFID芯片卡,對構(gòu)件信息的實(shí)時追蹤并上傳到BIM模型中,通過基于BIM技術(shù)的4D虛擬施工過程的進(jìn)度控制模型,將施工過程中每一個環(huán)節(jié)的工作虛擬化的構(gòu)建出來,不斷的在虛擬的環(huán)境下進(jìn)行工序的演示并發(fā)現(xiàn)其中可能出現(xiàn)的問題及風(fēng)險,并將這些優(yōu)化過的方案應(yīng)用在實(shí)際施工中,使構(gòu)件從生產(chǎn)到運(yùn)輸再到現(xiàn)場的吊裝環(huán)節(jié)更加精確通暢,優(yōu)化施工進(jìn)度?,F(xiàn)場施工過程中每一個時間節(jié)點(diǎn)的計(jì)劃完成工作與現(xiàn)實(shí)完成工作,利用IOT技術(shù)實(shí)時上傳信息,參與施工各方可以隨時了解當(dāng)前項(xiàng)目的進(jìn)展,以此來對下一步工作的部署做進(jìn)一步更加深入、詳細(xì)的安排,及時對項(xiàng)目進(jìn)度進(jìn)行調(diào)整,可大大減小因一項(xiàng)工序未能按計(jì)劃進(jìn)行進(jìn)而導(dǎo)致后續(xù)大量工作被耽誤擱置的影響。這樣,即使施工過程中出現(xiàn)進(jìn)度失控的情況,由于信息的迅速流通,各方可立即做出相應(yīng)調(diào)整。這樣從整個工程項(xiàng)目的角度來看,對整體進(jìn)度的影響將被大大的降低甚至可以忽略。
4.2質(zhì)量控制
由于綜合管廊明挖預(yù)制拼接施工法的大部分構(gòu)件都是預(yù)先在工廠統(tǒng)一預(yù)制完成的,完全實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn),從很大程度上來說,要比施工現(xiàn)場現(xiàn)澆構(gòu)件的施工工藝質(zhì)量更有保證,但是也不排除會有個別構(gòu)件生產(chǎn)過程中質(zhì)量出現(xiàn)瑕疵以及運(yùn)輸、存儲、施工現(xiàn)場二次搬運(yùn)對構(gòu)件造成破壞的情況。同時由于施工人員的技術(shù)水平參差不齊,一些技術(shù)工作,會因?yàn)椴僮鞑灰?guī)范等原因,造成實(shí)際工程達(dá)不到設(shè)計(jì)要求,從而影響綜合管廊的質(zhì)量。通過建立基于IFC標(biāo)準(zhǔn)下的BIM施工質(zhì)量控制模型,同時搭配RFID技術(shù),實(shí)現(xiàn)預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)、運(yùn)輸、進(jìn)場、存儲、吊裝過程的信息化、可視化模式下的質(zhì)量控制。在構(gòu)件生產(chǎn)運(yùn)輸過程中,當(dāng)預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)完成后,在每一個構(gòu)件上貼上根據(jù)對應(yīng)的BIM模型生成打印的二維碼,此二維碼中包含該構(gòu)件的所有相關(guān)信息,包括尺寸、結(jié)構(gòu)、安裝部位、連接點(diǎn)、生成廠家等一系列內(nèi)容。當(dāng)構(gòu)件運(yùn)輸?shù)绞┕がF(xiàn)場后,施工人員使用二維碼掃描器對二維碼信息進(jìn)行讀取,直接可以把構(gòu)件運(yùn)輸?shù)绞┕がF(xiàn)場指定位置進(jìn)行存儲,降低了運(yùn)輸過程及場內(nèi)的二次搬運(yùn)對構(gòu)件可能產(chǎn)生破壞的概率,避免不必要的質(zhì)量問題。如若發(fā)生不可逆的質(zhì)量損害問題,生產(chǎn)廠商可根據(jù)二維碼相關(guān)信息重新生產(chǎn)構(gòu)件,將構(gòu)件產(chǎn)生質(zhì)量的問題對整體工程的影響降到最小。在現(xiàn)場吊裝過程中通過運(yùn)用可視化對施工過程進(jìn)行模擬,施工人員只需將自己的實(shí)際經(jīng)驗(yàn)和規(guī)范的操作有機(jī)結(jié)合進(jìn)行施工,這樣也可大大避免由于施工人員的技術(shù)水平不一致而可能造成的施工質(zhì)量的問題,使得安裝效率和質(zhì)量大大提升。在施工過程中,通過RFID技術(shù),對建筑物各個結(jié)點(diǎn)進(jìn)行全天候360°的監(jiān)控,搭建互聯(lián)平臺,通過BIM參數(shù)化平臺,建立與IOT相關(guān)聯(lián)的質(zhì)量信息控制模型,對實(shí)際工程項(xiàng)目的質(zhì)量進(jìn)行實(shí)時監(jiān)控,通過與可視化模型的對比,及時發(fā)現(xiàn)質(zhì)量問題,在大量省去工程監(jiān)理的工作量的同時也有助于綜合管廊質(zhì)量的提升。如若出現(xiàn)質(zhì)量問題,通過前期構(gòu)件出廠時的追蹤信息,可以快速找出問題所在原因以及責(zé)任人,以便可以迅速做出反應(yīng),對問題點(diǎn)及時進(jìn)行補(bǔ)救,將質(zhì)量問題對工程項(xiàng)目所帶來的影響降到最低。
4.3成本管理
在綜合管廊施工過程中一旦產(chǎn)生設(shè)計(jì)變更,已經(jīng)預(yù)制完成的構(gòu)件將成為建筑垃圾同時需要生產(chǎn)新的構(gòu)件,這樣便會造成項(xiàng)目的成本上升;由于明挖預(yù)制拼接施工過程分為構(gòu)件生產(chǎn)、運(yùn)輸、進(jìn)場、存儲、吊裝五個階段,每個階段的實(shí)施者均為不同的主體,因此成本管理需要比傳統(tǒng)模式更加精細(xì)化。通過建立基于IFC標(biāo)準(zhǔn)下的BIM施工成本控制模型,實(shí)現(xiàn)預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)、運(yùn)輸、進(jìn)場、存儲、吊裝過程的智慧建造模式下的成本控制。通過將BIM與VR等技術(shù)的結(jié)合應(yīng)用,可以使項(xiàng)目中遇到的設(shè)計(jì)變更大大減少,在不消耗材料與能源的前提下,業(yè)主、設(shè)計(jì)、施工方可以看到并了解施工的詳細(xì)過程和細(xì)節(jié),包括基本BIM的虛擬構(gòu)件安裝和施工方案模擬技術(shù),有效避免返工和設(shè)計(jì)變更帶來的不必要的經(jīng)濟(jì)損失。一旦施工過程中的設(shè)計(jì)變更發(fā)生時,利用BIM將變更關(guān)聯(lián)到模型中,同時反映出工程量以及造價的變更,使業(yè)主方更直觀的掌握設(shè)計(jì)變更對工程造價的影響,及時調(diào)整資本籌集和投入使用計(jì)劃。通過BIM模型解決傳統(tǒng)模式施工下的信息溝通不順暢的問題,在裝配式建筑施工過程中,生產(chǎn)預(yù)制構(gòu)件的廠商與構(gòu)件吊裝的施工現(xiàn)場之間的信息溝通十分重要,通過搭建BIM信息平臺,施工方可以實(shí)時掌握施工進(jìn)度、構(gòu)件生產(chǎn)進(jìn)度以及各種動態(tài)資源的數(shù)量,以此來實(shí)現(xiàn)人、材、機(jī)的高效運(yùn)轉(zhuǎn)以及精細(xì)化管理,這樣會大大減少由于材料機(jī)械供應(yīng)不及時或者窩工而造成的成本浪費(fèi)。
5結(jié)語
將地下綜合管廊引入城市基礎(chǔ)設(shè)施領(lǐng)域可以有效解決城市“馬路拉鏈”問題,同時對盤踞在空中的管線“蜘蛛網(wǎng)”進(jìn)行合理的安置,創(chuàng)造美觀的城市環(huán)境的同時對城市的安全也有很大幫助。通過GIS、BIM、IOT、RFID等技術(shù)的有機(jī)結(jié)合,搭建智慧化施工管理平臺,并將其應(yīng)用到城市地下綜合管廊的建設(shè)中去,可以實(shí)現(xiàn)綜合管廊施工過程中進(jìn)度、質(zhì)量、成本的高效控制與精細(xì)化管理,進(jìn)而提升我國智慧城市的推廣速度以及建設(shè)質(zhì)量。