鐵路四電工程施工管理研究.doc

1、鐵路四電工程施工管理研究【摘要】論文通過Bim技術(shù)在模擬建造、標(biāo)準(zhǔn)化管理、信息共享及工藝提升等方面的深入研究，提出了新的施工生產(chǎn)管理模式，極大地保障了項(xiàng)目安全、質(zhì)量以及工期目標(biāo)的順利完成?！娟P(guān)鍵詞】Bim技術(shù)；鐵路四電工程；施工管理；編碼管理1鐵路四電工程施工管理的現(xiàn)狀鐵路四電工程作為鐵路建設(shè)中的重要組成部分，對(duì)后期鐵路順利開通、平穩(wěn)運(yùn)營(yíng)起著決定性作用。目前，該部分施工管理模式已趨于成熟，但在以機(jī)械化、工廠化、專業(yè)化及信息化等為手段的項(xiàng)目管理新模式下，仍存在著諸多管理困境和瓶頸。鐵路四電工程的困境包含以下幾個(gè)方面：設(shè)計(jì)進(jìn)度時(shí)有滯后，圖紙交付后設(shè)計(jì)交底、圖紙會(huì)審及優(yōu)化設(shè)計(jì)周期過長(zhǎng)，影響項(xiàng)目前期的

2、進(jìn)程。工期進(jìn)度受土建施工進(jìn)度制約嚴(yán)重，具備施工條件后，各專業(yè)的交叉、協(xié)同施工以及進(jìn)度管理較難掌控。鐵路四電工程涉及的設(shè)備、材料品種較多，材料計(jì)劃的提報(bào)以及后續(xù)的物資管理一直處于薄弱的環(huán)節(jié)，因材料計(jì)劃漏報(bào)、超量引起的成本增加時(shí)有發(fā)生。鐵路四電工程一般標(biāo)段劃分較少，導(dǎo)致項(xiàng)目管理戰(zhàn)線較長(zhǎng)，要確保安全質(zhì)量管理及時(shí)到位，要素配置量大，成本較高。針對(duì)以上問題，亟待通過以Bim技術(shù)為代表的信息化手段協(xié)助走出管理困境，提升管理水平1。2鐵路四電工程Bim應(yīng)用平臺(tái)規(guī)劃與搭建針對(duì)鐵路四電工程施工過程中的管理需求，梳理好傳統(tǒng)施工模式下存在的問題，并充分理解設(shè)計(jì)意圖，采用三維和四維信息技術(shù)協(xié)助施工虛擬仿真工程量的計(jì)算

3、，對(duì)工程項(xiàng)目進(jìn)行深化設(shè)計(jì)，以達(dá)到復(fù)雜節(jié)點(diǎn)的可視化、構(gòu)件精準(zhǔn)化，協(xié)助施工過程“三控三管一協(xié)調(diào)”工作。2.1平臺(tái)集成。項(xiàng)目進(jìn)場(chǎng)，根據(jù)項(xiàng)目特點(diǎn)和技術(shù)、質(zhì)量、安全及工期等管理需求，搭建模型整合、信息集成的施工管理平臺(tái)。施工管理平臺(tái)包含4個(gè)部分：輕量化圖形引擎。實(shí)現(xiàn)Bim模型的專業(yè)化、流暢化和無壓力展示，可在瀏覽器、平板電腦及手機(jī)端運(yùn)行?？梢暬┕す芾砟K。實(shí)現(xiàn)人員、物資、進(jìn)度、安全和質(zhì)量管理。異地三維會(huì)審引擎。實(shí)現(xiàn)專業(yè)模型校審，組建專家?guī)旌彤惖貢?huì)議系統(tǒng)?？啥ㄖ苹韱我?。針對(duì)業(yè)務(wù)需求，配置化創(chuàng)建三維出圖、工程量、下料單等各類業(yè)務(wù)表單。2.2編碼管理?？紤]市面上各類編碼標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)合四電工程專業(yè)特性和項(xiàng)目要

4、求，制定可配置、可擴(kuò)展、滿足Bim建模和管理需要的編碼標(biāo)準(zhǔn)，并將編碼標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)置在cAD（reVit、cAtiA）插件中，根據(jù)項(xiàng)目設(shè)置數(shù)據(jù)和選填內(nèi)容自動(dòng)生成編碼。也可將cAD與平臺(tái)連接，通過平臺(tái)提供的Api在線獲取編碼，存儲(chǔ)于Bim模型的屬性中。將模型上傳至平臺(tái)前，對(duì)構(gòu)建的編碼從格式、內(nèi)容及查重等方面進(jìn)行校驗(yàn)，根據(jù)校驗(yàn)結(jié)果，不斷修改完善直至滿足施工需求。同時(shí),對(duì)每個(gè)編碼進(jìn)行識(shí)別和管理，根據(jù)編碼構(gòu)建分配二維碼，最終根據(jù)編碼規(guī)則動(dòng)態(tài)生成Bim模型的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)樹。3鐵路四電工程施工管理過程中的Bim解決方案3.1圖紙會(huì)審。圖紙會(huì)審是四電工程施工準(zhǔn)備階段技術(shù)管理的主要內(nèi)容之一?；贐im技術(shù)的圖紙會(huì)審是在三

5、維模型中進(jìn)行的，接觸網(wǎng)、電力、通信及信號(hào)等各專業(yè)構(gòu)建之間的空間關(guān)系在模型中一目了然，可以直觀地發(fā)現(xiàn)圖紙不合理的地方。依據(jù)施工圖創(chuàng)建設(shè)計(jì)模型的過程中，可以發(fā)現(xiàn)圖紙中隱藏的問題，并利用點(diǎn)云、傾斜攝影技術(shù)在工程環(huán)境下建模，提前發(fā)現(xiàn)外部環(huán)境對(duì)工程建設(shè)的影響，最終在Bim平臺(tái)上進(jìn)行圖紙會(huì)審，實(shí)現(xiàn)跨區(qū)域協(xié)同合作，在會(huì)審過程中，實(shí)現(xiàn)問題標(biāo)注，生成會(huì)審記錄。3.2深化設(shè)計(jì)。完成四電工程施工圖Bim模型的創(chuàng)建后，各專業(yè)技術(shù)人員協(xié)同Bim工程師在設(shè)計(jì)模型基礎(chǔ)上進(jìn)行深化設(shè)計(jì)，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)情況，對(duì)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行優(yōu)化。四電工程施工前，可根據(jù)設(shè)計(jì)規(guī)范要求，利用Bim模型校驗(yàn)安全距離，優(yōu)化變壓器間的防火墻布置。信號(hào)專業(yè)還可根據(jù)室

6、內(nèi)機(jī)柜布置情況，規(guī)劃電纜橋架布置，預(yù)先排布線纜，從而發(fā)現(xiàn)線纜交叉點(diǎn)和不滿足線纜彎曲半徑大于線纜直徑15倍的地方，規(guī)避交叉，制定出耗材最短，滿足彎曲半徑的優(yōu)化布線方案?，F(xiàn)場(chǎng)施工按照Bim優(yōu)化路徑布線，節(jié)約線纜耗材和線纜布置時(shí)間。3.3方案模擬。對(duì)于重、難點(diǎn)工程或者復(fù)雜工序，利用Bim技術(shù)對(duì)施工方案進(jìn)行模擬，分析方案的可行性。還可利用Bim技術(shù)的可視化特性，讓施工人員了解施工部位和對(duì)象。通過作業(yè)動(dòng)畫，形象展示施工工藝流程、施工先后順序、施工工藝細(xì)則、操作要點(diǎn)以及質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)等內(nèi)容。如接觸網(wǎng)腕臂安裝流程的形象展示，突出螺栓穿向以及緊固力矩等工藝要求，還可展示高壓電纜頭的制作流程，電纜分層撥開的流程和綁扎

7、工藝等2。3.4基于點(diǎn)云技術(shù)的施工預(yù)配及物資管理。采用激光掃描技術(shù)獲取隧道點(diǎn)云數(shù)據(jù)，保證土建參照模型與現(xiàn)場(chǎng)一致性、真實(shí)性，實(shí)現(xiàn)基于點(diǎn)云數(shù)據(jù)的快速建模，模型精度滿足指導(dǎo)預(yù)配施工的要求。如接觸網(wǎng)錨栓的預(yù)配，傳統(tǒng)施工在接收到設(shè)計(jì)圖紙后可根據(jù)施工圖紙訂貨錨栓的40%50%，通過基于點(diǎn)云技術(shù)的Bim應(yīng)用，根據(jù)試驗(yàn)區(qū)間接觸網(wǎng)錨栓數(shù)據(jù)分析，準(zhǔn)確率可達(dá)到95%，點(diǎn)云數(shù)據(jù)與實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)的對(duì)比如表1所示。另外，將接觸網(wǎng)腕臂、吊弦預(yù)制管理整合至平臺(tái)中，實(shí)現(xiàn)測(cè)量、計(jì)算及預(yù)制全流程管理。平臺(tái)記錄測(cè)量數(shù)據(jù)和計(jì)算結(jié)果，將信息整合至模型中便于后期查詢。把預(yù)制成品納入物資管理中，統(tǒng)一進(jìn)行出入庫(kù)管理，并與進(jìn)度計(jì)劃管理相結(jié)合，提醒施工

8、人員及時(shí)安排安裝進(jìn)度。同時(shí)，也可結(jié)合二維碼技術(shù)，便于查詢安裝的相關(guān)信息。通過Bim平臺(tái)與物資管理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)互通，實(shí)現(xiàn)物資信息共享，便于各部門實(shí)時(shí)掌握庫(kù)存情況，進(jìn)行完整的領(lǐng)料流程管理，物資、技術(shù)相關(guān)部門通過平臺(tái)進(jìn)行領(lǐng)料計(jì)劃的審批，結(jié)合施工計(jì)劃和領(lǐng)料計(jì)劃，建立工序與材料的關(guān)聯(lián)關(guān)系，達(dá)到按需領(lǐng)料、限額供料的目的。3.5技術(shù)變更管理。在施工過程中，技術(shù)人員可通過Bim平臺(tái)申請(qǐng)技術(shù)變更，可以直接采集問題部位的照片或者視頻，上傳至平臺(tái)并建立與模型的關(guān)聯(lián)關(guān)系，技術(shù)負(fù)責(zé)人可通過平臺(tái)直觀查看問題位置、類型和影響范圍，避免反復(fù)到現(xiàn)場(chǎng)查看。通過實(shí)際施工成果與設(shè)計(jì)模型的對(duì)比分析，準(zhǔn)確掌握變更的相關(guān)資料，有效避免變更遺

9、漏，提高項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)管理水平。3.6進(jìn)度和質(zhì)量管理。通過施工任務(wù)的分解與Bim模型的結(jié)合，可對(duì)施工計(jì)劃進(jìn)行三維動(dòng)態(tài)模擬，對(duì)工程進(jìn)度進(jìn)行數(shù)字預(yù)演。在鐵路四電施工過程中，通過將作業(yè)票與現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際進(jìn)度完成情況反饋至Bim模型，與計(jì)劃進(jìn)行對(duì)比、分析及糾偏，實(shí)現(xiàn)施工進(jìn)度控制管理，并能夠生成各類施工報(bào)表，為項(xiàng)目、公司兩級(jí)業(yè)務(wù)部門提供工程量信息。另外，通過進(jìn)度管理與公司調(diào)度生產(chǎn)中心相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)施工計(jì)劃的申請(qǐng)、批復(fù)和執(zhí)行的全流程記錄，最終達(dá)到調(diào)度報(bào)表實(shí)時(shí)填報(bào)、分級(jí)查詢及信息互通的目的。質(zhì)量管理方面，問題整合、上報(bào)、整改及記錄等環(huán)節(jié)，從違規(guī)違章、不定期巡檢、工程質(zhì)量事故及檢驗(yàn)批等方面預(yù)制質(zhì)量問題模板，當(dāng)發(fā)現(xiàn)或得知問題

10、時(shí)，通過Bim平臺(tái)創(chuàng)建質(zhì)量問題，啟動(dòng)質(zhì)量問題處理流程，并跟蹤和記錄問題的處理過程，保證質(zhì)量問題的閉環(huán)管理。3.7上道作業(yè)安全管理。上道人員的管理范圍主要包括基于人臉識(shí)別的考勤管理、違規(guī)管理及技能管理。將所有管理及作業(yè)人員信息錄入項(xiàng)目管理平臺(tái)中。根據(jù)上道作業(yè)計(jì)劃，結(jié)合區(qū)間機(jī)械設(shè)備的運(yùn)行計(jì)劃（時(shí)間、路線等），在上道作業(yè)前給出風(fēng)險(xiǎn)提示。并通過人員定位數(shù)據(jù)，結(jié)合機(jī)械、設(shè)備的定位數(shù)據(jù)、速度數(shù)據(jù)，對(duì)施工人員與危險(xiǎn)源的距離進(jìn)行預(yù)判，并提前給出預(yù)警，利用管理平臺(tái)基于Bim模型的培訓(xùn)和仿真操作功能，在上道作業(yè)前對(duì)施工人員進(jìn)行安全培訓(xùn)，利用Vr、漫游仿真等手段輔助施工人員提前熟悉作業(yè)環(huán)境，發(fā)現(xiàn)潛在的安全問題。同時(shí)，基于Bim模型及接入大型機(jī)械設(shè)備定位數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)大型機(jī)械設(shè)備實(shí)時(shí)位置、狀態(tài)的可視化監(jiān)測(cè)，提高現(xiàn)場(chǎng)施工的安全管理水平。4結(jié)語(yǔ)綜上所述，隨著鐵路建設(shè)的高速發(fā)展，以Bim技術(shù)為代表的信息化手段，將得到大力的推廣和應(yīng)用。隨著鐵路站前橋梁、路基等專業(yè)Bim正向設(shè)計(jì)的發(fā)展和進(jìn)展情況，站后四電工程的施工管理也必將進(jìn)入新的管理模式。隨著中國(guó)鐵路Bim聯(lián)盟iFc存儲(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)的進(jìn)一步完善，以及本文所述的Bim技術(shù)在鐵路