工程项目信息管理平台在高速公路建设中的应用

李江华 刘聪

（1.重庆交通大学，重庆 400074；2.广西荔玉高速公路有限公司，广西 南宁 530022）

一、引言

内蒙古呼和浩特市至广西北海市高速公路荔浦至玉林段（以下简称“荔玉路”）是广西2010～2020年高速公路路网规划中“两横两纵”的重要组成部分，全长261公里，项目建成后，将对改善广西壮族自治区内交通状况、推动西部大开发建设、促进泛珠三角和大西南经济区交流、构建东盟商圈和粤港澳大湾区建设等具有重大战略意义。该项目具有跨度长、标段多、投资大、作业环境多变、管理体系不标准、业务数据大、流程复杂、信息断链、协调困难等特点，鉴于此，项目建立了以“质量-安全管理为核心、进度-成本管控为主线”的全过程信息集中管理模式。

二、荔玉路项目信息管理平台构成

荔玉路工程项目信息管理平台由投资控制、试验管理、质量管理、进度管理、安全与人员管理、交通与征地拆迁管理、合同计划管理、数据大屏、党建之窗及电子档案等模块组成。平台业务主要由PC端的项目管理系统、手机端的现场管理App、模型端的BIM展示平台、设备端的施工监控系统及大屏端的智慧决策驾驶舱五大业务系统组成。施工监控系统实现对现场试验设备、生产设备以及各类现场作业的监控和数据采集，为各业务系统的智能化管理和决策提供数据支撑；投资、质量、进度、安全、电子档案等构成了项目管理系统，为处理荔玉路项目的业务提供管控手段；现场管理App由质量巡检、安全巡检和各项业务的上报、审批、预警等组成，为各项业务的高效管理提供便捷入口；智慧指挥调度平台、数字化辅助决策平台为业务管控各环节提供风险防控预警和智能决策支持；将BIM可视化系统与项目管理系统进行业务互联，通过运用BIM+GIS技术将各类信息进行有效组织和融合，实现可视化交底标准化施工。

（一）项目管理系统

项目管理信息系统可统计和输出打印多项目、多标段、多业务模块的报表，也可输出可编辑电子文档材料，且具备动态审批、电子流转和痕迹化保存的功能。

图1.项目管理系统首页

该系统包含“企业党建、试验管理、质量管理、投资控制、进度管理、安全管理、交通与征地拆迁管理、人员日志、竣工文件、工程决算”等业务处理功能模块；项目应用范围包涵土建、机电、交安、绿化等类别，操作用户包括业主（上级职能管理部门）、监理、承包人等层级。通过管理信息系统可实现透明化管理，达到可监督、可追溯、可考核的施工质量动态管理目标。项目管理系统首页如图1所示。

（二）现场管理App系统

现场管理App系统根据分部、分项工程划分上传、查阅、下载对应的工程图纸、全天候全时段发起安全管理、质量巡查、工序卡控、计量审核等事件，实现了从事后补录整改到过程实测控制、智能化整改；从各方数据隔离到业主方、总承包、第三方监理的数据无损传递，有效降低了沟通的时间成本、提高了多方协同管理效率。

（三）BIM可视化系统

通过运用BIM+GIS技术构建BIM可视化系统，采用多媒体方式介绍项目基本情况，通过文字、图片、视频的讲解，建立项目动态的图片资料库，便于随时查阅项目各种关键节点、各工序留存下的痕迹资料。通过BIM技术以动画的讲解项目中关键施工工艺和工程特点，可更加形象生动地展示工程的重点和难点。

图2.BIM可视化系统

在计划管理中将进度结构树关联BIM模型，并根据现场的施工台账在“沙盘模式”下录入现场施工的实际进度，实现基于BIM三维可视化模式对施工进度进行对比分析，通过编制经济合理的进度计划，及时监测施工进度，并采取相应的措施进行调整，保证实现最优工期。在现场管理App系统中进行巡查，及时发现安全、质量、环保等问题，并将问题照片和对应文字描述的巡查记录上传至BIM可视化系统，发起的事件均会在BIM模型中加以警示，直至整改完成后才会消失，以此形成闭环管理，同时做到过程留痕。BIM可视化系统如图2所示。

（四）施工监控系统

1.实验室数据采集监控

将压力机、万能机、马歇尔试验仪等仪器进行设备改造，通过RS232（或RS485）串口，直接读取设备试验数据。采集的数据指标包括水泥混凝土的压力，钢筋的拉力、拉伸位移等；系统对自动采集的试验数据进行分类统计、智能分析，智能判别异常试验数据并进行实时预警。

2.预制场预应力张拉监控

对预制梁张拉设备的张拉力、钢绞线伸长量等双控指标数据进行实时自动采集，并通过物联网技术自动将数据上传至系统的云服务器进行实时监控，同时根据系统内置的判定规则和阈值对现场张拉数据进行分析判断和实时预警。通过绑定各工序的BIM模型，可形象准确地溯源每片梁各孔道的张拉详情及验收资料。

图3.预应力张拉监控系统

3.拌和站数据采集监控

当现场出现多重生产任务时，系统将会对任务进行自动排单，以保证现场有规律的进行生产。将地磅系统连入ERP，当仓库进出材料时，系统会自动汇总形成大数据台账及图表，减少了人工统计造成的错漏等误差。

通过在混凝土车上安装GPS进行实时监控。管理人员可通过系统实时显示的车辆位置信息，合理安排罐车或泵车进一步控制浇筑时间。

实时统计库存，通过系统远程控制调整配合比，并根据配合比对每车的用量进行分析，形成精确的库存数据，根据数据信息实现项目拌和站材料采购、混凝土生产、成本核算、库存核算、运输监控、人力调配运行效率最大化，进一步提高管理人员对现场材料的管控能力。

4.视频监控

在重要施工区域或关键工程部位（特殊复杂桥梁、大型预制梁场、拌和站、集中办公及生活区）设置24小时视频监控，让管理人员通过平台端随时了解现场情况，进而快速调度现场施工。

5.智慧决策驾驶舱

建立智慧指挥调度平台和数字化辅助决策平台，依托大数据管控分析模型，对各项目管控要点进行系统性、趋势性分析，实现高速公路建设管理的智能感知判断和主动决策。荔玉高速公路建设工程数字化辅助决策平台如图4所示。

图4.荔玉高速公路工程数字化辅助决策平台

图5.基于BIM+GIS的视频监控管理

在驾驶舱中融合工程现场的各类设备，如监控视频、车辆定位、人员定位等各类检测设备，可以直观掌握当前设备的分部位置，查看设备采集的各类信息，实时掌握现场施工的实际情况。智慧决策是工程建设过程的数据整合分析与预警的集成，通过智慧决策可以获取项目的产值、进度、质量安全、材料等信息，并可将相关数据可视化，以饼状图、柱状图等形式展现，便于实时全面掌握项目的关键信息，为项目的指挥决策提供依据。

三、结语

荔玉高速公路工程项目信息管理平台基于JAVA语言进行编程设计，对项目业务管理的各模块进行流程化、清单化管理，实现在信息化管理平台上高效便捷查阅、填报和审批各项业务资料等功能。通过全线布置视频监控、试验室监控，实现施工现场可视化管理，提高项目应急预警反应速度，保证了项目施工的安全与质量。同时通过项目建设物联网改造，布设视频监控系统、BIM智慧沙盘系统、试验室试验仪器设备质量数据采集系统，从而提升了各参建单位的沟通效率，提高了项目建设科学决策的能力和水平。

荔玉高速公路工程项目信息管理平台的应用可实现对高速公路建设项目安全精细化管控，达到扁平化管理要求；同时，动态化、精细化的质量管控手段有助于打造集质量保证、质量策划、质量管理及统计分析为一体的质量监督体系，对推动整个广西乃至全国的高速公路建设项目的信息化建设、对提升项目质量安全监管力度与决策指挥具有重要指导意义。