贵州省普通国省干线改造中的智慧工地管理浅析

冯建林 王东 黄建平

（1贵州省凯里公路管理局，贵州 凯里 556099；2苏交科集团股份有限公司，江苏 南京 211112）

0 引言

交通运输部在“十三五”伊始便提出了数字公路建设需要，在公路建设领域贯彻“智慧工地”的要求，打造高度利用信息化技术的建设工程新亮点；在2016年发布的《关于打造公路水运品质工程的指导意见》中提出，要推进工程管理信息化，探索“互联网+交通基础设施”发展新思路；在2018年交通运输部、贵州省交通运输厅发布的《公路水运品质工程评价标准（试行）》中要求工程管理信息化，明确“智慧工地”管理作为品质工程建设内容之一。

在国家及地方相关政策的主导下，智慧工地管理迫切需要开展相关研究，王清[1]通过对智慧工地应用进行探究，来促进现代化的建筑施工更好的发展。丁彪[2]分析了智慧建设理念下BIM运用模式，针对基于BIM的智慧工地管理体系框架进行了研究。容建华[3]采用"互联网+工程管理"的模式，研究了铁路工程施工工地对人员、机械设备、技术工法、环保、安全和质量等方面的信息化监管问题。张艳超[4]在对智慧工地基本概念、意义、需求进行介绍的基础上，对智慧工地信息化具体应用进行深入探讨。朱贺[5]阐述了智慧工地的系统性组成，引入"物联网""一张图""手持终端""智能机器人"等概念，打造真正的智慧工地。蔡林宏[5]对重庆"智慧工地"项目发展进行了简单研究。王鹏[6]从岗位层级管理、项目层级管理到企业层级管理3个层面探索智慧工地管理理念在选煤厂建设和管理中的应用。吴立珺[7]从大数据技术的角度出发，介绍了人工智能的应用，以智能站点管理系统为例，主要分析智能站点系统的功能和特点，预测其未来发展趋势。李雪瑞[8]分析智慧工地建设重要性，分别从资源整合、项目应用和制度构建等方面探究如何更好地建设智慧工地项目。综上所述，目前关于智慧工地管理虽然已经有了一些探索，但针对普通国省干线的智慧工地管理还缺少相关研究。

为认真贯彻党的十八大提出的“创新、协调、绿色、开放、共享”五大发展理念，切实推进党的十九大提出的建设交通强国战略目标，在习近平新时代中国特色社会主义思想的指导下，按照交通运输部、贵州省交通运输厅创建品质工程的总体战略部署，本文依托贵州省普通国省干线改扩建项目工程，探索“智慧工地”管理，在质量、安全、人员履约管理方面进行初步实践，助力我国品质工程建设。

1 智慧工地管理

本文在“智慧工地”综合管理信息平台上开发了移动端参建人员在岗履约管理系统、沥青路面施工智能管控系统、质量与安全巡查管理系统、远程视频监控系统，并在G551重安江至洪水塘、G242天柱新寨至锦屏大同、G211镇远火车站至台江施洞、G242锦屏大同至黎平高屯公路改扩建工程等项目管理过程中部分或全部应用。依托建立的智慧工地综合管理信息平台，实现了对参建人员的信息化考勤管理、沥青路面施工全过程质量控制智能化管理、质量与安全巡查管理信息化，以及远程可视化管理重要施工场地，满足便捷、高效地项目管理需求，具备一定的社会效益和经济效益。

1.1 参建人员在岗履约管理系统

根据普通国省干线公路改扩建项目人员施工地点变化快、作业点分散及施工战线长等特点，项目组开发了基于移动终端的参建人员在岗履约管理系统，实现了对参建人员的信息化考勤管理。与传统考勤管理相比，移动端参建人员在岗履约管理系统有以下特点：

1）便捷经济

所有参建人员在规定的工程建设范围内的任意位置，均可通过手机实现快速定位考勤，节省了考勤人员往返规定考勤地点的时间及交通费用。

2）精准高效

一位真正的大师，绝不可能是一日登顶，一夜成名。在登顶的这条漫漫长路里，有多少人知道这背后的磨砺和坚持？有多少人有机会亲身体验过这个孤独的旅程？而登顶之后的这一年，他又有了什么样的变化？

由于施工项目战线长、工作面广、人员工作地点变化快的公路建设环境，使用该系统更加高效、准确地满足员工履约管理需求，在提高员工在岗履约的同时，提升项目管理效率。

1.2 质量与安全巡查管理系统

与传统的工地质量、安全巡查管理相比，采用质量与安全巡查管理系统有以下特点：

1）规范工作流程

业主、监理和施工管理人员中的任一参建方在施工现场发现工程质量、安全问题，可即时打开质量与安全巡查管理系统手机APP,按照智能定位、拍照上传、问题描述等系统功能模块，实时传递该问题信息给责任相关方，责任相关方对该问题整改完毕后，通过APP中的反馈模块，回复问题的整改效果至问题发起方，从而实现流程在线闭合，避免了相互推诿责任现象，规范了项目管理程序。

2）提升整改效率

由于质量与安全巡查管理系统的即时特性，通过信息化手段，实时将发现的质量、安全问题反馈给责任方，与传统管理模式相比较，节省了下发书面通知等流程的时间，大大提高了问题整改的效率。

3）有助于管理责任划分

通过信息化管理流程，根据各责任方对问题的整改响应效率，有助于解决出现问题推诿扯皮的现象和流程在关键节点的流转及停留时间，为业主采取奖惩措施提供依据。

1.3 沥青路面施工智能管控系统

1）有效解决了施工过程质量监管通病

对沥青路面施工进行全过程的智能控制，有效地提升了数据采集的及时性、全面性和准确性，更加客观、全面地规避了现场监管不到位问题，及事后检测的滞后性导致的以点代面、以局部代替整体的质量监管通病。通过使用沥青路面施工智能监控系统，施工单位可能存在的减少沥青用量、碾压遍数以及沥青面层摊铺温度不足的状况得到有效的监管和控制。如2018年11月，G242锦屏大同至黎平项目沥青路面的施工，系统就给业主办主任报警了3次，都是由于油石比异常产生，从手机APP直观发现，适时沥青含量分别为4.0、4.1和5.5，正常区间是4.5-4.8，及时发现和监测了施工过程中存在的问题。

2）有效解决了实体质量缺陷溯源的问题

传统施工方法中，工程实体质量出现问题时，很难判断该质量问题源于哪个施工环节。而沥青路面施工智能管控系统对路面施工全过程的数据进行采集、传输、分析和智能预警，并按照发生的时间及工程桩号进行实时有序存储，从而为质量问题可追溯性分析提供数据支持。比如，实施完的G211镇远火车站至施洞项目，路面工程出现了病害，就可以调出该病害的施工桩号对应当初施工的历史数据，通过观察数据，得出是在压实施工环节出了问题，压实遍数不够。

3）有效解决了项目管理数据共享问题

图1 施工过程管理智能

智能管控平台的使用，实现了项目各参建单位之间的数据共享，同时满足上级主管单位对项目监管的需求。智慧工地平台已经成为业主、监理、施工单位管理人员对项目进行管理的有效工具：①对于工程质量管理人员，智能管控系统全过程自动采集存储的数据可以为其直观高效地反馈工程质量状况，数据来源及分析可靠；②对于施工工艺管理人员，根据系统实时采集的施工过程数据，分析沥青混合料拌和过程中级配稳定性及偏差，混合料运输时长控制，摊铺碾压过程中的混合料温度、速度数据以及碾压遍数数据，为施工全过程的工艺控制提供有力的数据支撑，及时纠正不合适的施工行为；③对于材料管理人员，根据系统实时统计的各类材料用量和级配比例，随时计算各类材料的剩余量，方便统计材料实际成本；④对于进度管理人员，智能管控系统具备当日及选定时间段的生产数据统计查询功能，方便其掌握选定期间的拌和量、生产量、摊铺里程和进度等关键进度信息；⑤对于上级主管单位，其通过数据接口交互共享数据，实时获取施工质量、进度、过程控制、人员履约等关键信息。

4）有效降低了项目管理成本

在沥青路面施工智能管控技术应用过程中，在出料口温度检测、施工现场混合料摊铺温度、摊铺速度、碾压温度、碾压速度等监管方面，采用系统自动化连续采集方式，实时采集、传输、分析并预警，改变了传统的人工旁站采集方式，且采集的数据更为全面，一定程度上减少了人员数量的投入，节约了项目管理的人工成本。通过初步核算，和传统管理模式比较，一个沥青摊铺点大约可以节约人工及车辆使用费1000元/天。

5）有效实现了绿色低碳理念

通过沥青路面施工智能管控技术的应用，一方面可以有效提高施工效率，减少返工和重复作业，节约施工耗能、降低施工碳排放量，另一方面可以发现拌和计量波动过大导致的材料用量增加、生产周期过长导致能源消耗过多等问题，实现绿色低碳理念。

1.4 重要作业场所管理可视化

可视化管理主要运用在G242锦屏大同至黎平高屯项目拌合站、G321丹寨羊甲至台晨项目特大桥的建设管理上。接入的视频监控系统用于对重要施工场所施工作业规范性、安全操作规范性的监控以及关键位置、安全隐患较多区域的场景监控，实现了施工过程可视化管理。

2 结语

“智慧工地”是现代工程项目管理的内容之一，是信息技术与交通基础设施建设深度融合的成果，是铸就“品质工程”的有力抓手。通过“智慧工地”管理系统的应用，对施工过程有关质量的数据、工艺的数据、进度的数据掌握得更加系统，减少了盲目、主观的判断，管理更加有针对性，问题解决更加高效；施工单位对于施工过程出现问题的梳理、改进更加精准，避免了无效的、错误的改动行为。

智慧工地系统平台服务于项目管理有很多优越性，特别是在普通国省干线和高速公路项目建设管理中有很大的推广运用价值。“智慧工地”管理系统是我国项目管理的发展方向，需要得到项目决策者和管理者的积极支持，建议在招投标、施工图预算就纳入“智慧工地”管理相关内容。“智慧工地”管理系统是一个系统工程，还有很多需要补充、完善、创新、突破的地方，需要进一步的探索和创新，主要有以下方面：

1）开展农民工用工及工资发放智能化系统研究；开展计量支付信息化、环境监测智能化的研究和运用。

2）在设计、施工及运营养护阶段，尝试应用BIM技术进行特殊结构物、大桥、特大桥的设计及施工控制；尝试应用边坡远程监测技术进行边坡稳定性、安全状态监测；开展全资产管理系统应用。

3）尝试建设在建项目综合管理系统，实现与上级单位项目管理系统的对接。