0 引言

　　施工企业在工程项目管理过程中往往面临管理成本压力大、安全隐患发现难、规范制度落地难、现场施工环境恶劣、人员素质参差不齐等诸多难题。加强对施工现场质量安全的精细化管理，避免可控安全事故的发生、杜绝各种违规操作和不文明施工是一项重要研究课题。

　　伴随现代生产技术不断发展，信息化手段、移动技术、智能穿戴及工具软硬件设备的不断成熟，建筑行业也逐渐摆脱粗放的发展模式，信息化与智能化在工程施工阶段的应用水平不断提升，智慧工地建设理念应运而生。精细化的智慧工地建造模式是建筑行业未来发展的必然趋势，建设智慧工地在实现绿色建造、引领信息技术应用、提升社会综合竞争力等方面具有重要意义。智慧工地解决方案同时兼顾施工方与监管单位的双向诉求，是解决当前工地管理难题的最佳方案，也是建筑行业“互联网+”的应用典范。

　　以北京冬季运动管理中心综合训练馆(“冰坛”)项目为例，详细介绍智慧工地在大型公建项目中的4大关键技术:BIM技术、物联网技术、智能化技术、移动互联网技术。

　　1 BIM技术

　　相比于传统二维CAD技术，BIM以建筑物的三维图形为载体，进一步集成各种信息参数，形成数字化、参数化的建筑信息模型。

　　1)针对本工程，建立结构与机电的全楼BIM模型(见图1)。结构施工前，将BIM模型与施工图进行对比，共检查出经设计方认可的图纸碰撞点共47项，为项目创造了一定的经济效益，但目前BIM模型在结构方面的应用较粗放，发现错误之处极为有限。

　　图1 BIM模型 

　　图2 BIM5D现场平面布置  

　　2)针对BIM模型，项目应用BIM5D中的现场平面布置，实现对有限场地更合理的利用(见图2)。与传统CAD二维布置相比，三维场地布置可直观反映施工现场情况，便于对场地进行合理布置、保证现场运输道路畅通，更好地利用现有场地，克服场地狭小缺陷。后续实施过程中根据现场具体需求及场地实际情况进行调整，充分利用现场空间，确保场地布置合理。

　　3)通过BIM技术模拟现场施工过程(见图3)，使项目基层员工及各劳务分包的管理人员及工人能更直观观看整体施工模拟及专项模拟，提前掌握工程情况，抓住工程的重、难点，有的放矢地进行现场各专业配合，并通过直观模拟，使一线作业人员参与其中，细化每道工序施工过程，减少后期因设计与施工不统一造成实施困难或无法准确理解图纸意图。

　　图3 现场施工过程模拟  

　　4)BIM模型更多应用于机电管线深化与碰撞点检查(见图4)。作为大型工业建筑，机电设备系统一般极为复杂。项目针对机电管线进行深化，建立模型后共发现机电软硬碰撞点共计952处，逐个进行调整、排除，在设备管线安装前，排除了绝大多数障碍，避免后期返工。

　　2 物联网技术

　　图4 管线深化与碰撞点检查  

　　物联网技术是通过在建筑施工作业现场安装各种信息传感设备，实现对施工现场人、机、料、法、环的全方位实时监控。

　　1)项目综合运用智能安全帽、“工地宝”相关软硬件(见图5)，对工作人员进行更为有效的管理，同时尝试对人员人身安全进行管控。安全帽内嵌入智能芯片，通过“工地宝”的设备装置，可将不同工种一天的行进路线、主要施工位置及时间全部显示出来，直观反映在现场平面图上。同时，通过“工地宝”可进行分区域设置，提示工人危险的施工区域等，做到现场全面细致的管理。同时，智慧工地安全帽可对人员考勤、劳务花名册进行劳务实名制管理，及时掌握工人进出场情况。当施工人员进入施工现场时，考勤点或关键进出通道口设置的“工地宝”主动感应安全帽芯片发出的信号，记录时间和位置;通过3G上传至云端，再经过云端服务器处理，得出人员的位置和分布区域信息，并绘制全天移动轨迹。项目在此基础上进行进一步深化利用，提供人员进入工地现场时长异常提醒，辅助项目对人员进行安全监测，在一定程度上避免工作人员受伤后未被及时发现而得不到救助的情况。

　　图5 工地智能软件与设备  

　　2)通过运用二维码技术实现对大型构件及设备材料的全过程监控(见图6)。主要应用在钢结构构件的加工、运输、安装全过程，利用二维码技术，在钢构件进场验收、安装等环节进行扫码跟踪，可实时更新仓储数据库，确保能精确地管理钢构件的进出与库存，防止物资的不明流失和损坏，实现全方位管理。借用二维码技术，使管理人员实时了解重点设备、重大构件的基本状况，及时更新数据库，掌控设备及构件的使用状况，避免重点设备、构件或安装环节出现状况而对工程整体造成影响。

　　图6 二维码技术  

　　3 智能化技术

　　智能化技术是指将计算机技术、精密传感技术、GPS定位技术、自动控制技术等综合应用于施工工艺或生产工具，提高施工的精细化及智能化水平，以降低工作强度，提高工作效率及工作质量。运动场馆等大型公建中，针对空间较大区域或存在大量异形构件，多个专业相互交叉的装饰装修施工，采用传统的放线、验线施工工艺耗时、耗力，且因不同放线人员对图纸理解的差异性，常导致放线存在差异或未能正确验线。

　　鉴于上述不利因素，项目首层及3层的大空间冰场区域在进行装饰装修施工时，采用三维激光扫描仪进行验线，确保各队伍对各构件位置定位精确无误，针对大空间、复杂构件区域采用激光扫描可大幅度提高测量速度，提高人工利用率。

　　4 移动互联网技术

　　工地现场环境错综复杂，现场问题往往因各种因素而出现反馈重复、不及时甚至遗漏现象，导致现场施工产生质量问题甚至安全隐患，发生安全事故。解决这些问题的核心是更准确地创建信息，及时传递、反馈信息。对于现场产生的问题进行可持续追踪，达到现场人员实时沟通与协同工作一致性。

　　项目通过BIM5D手机APP的应用进行解决(见图7)。现场质检员、安全员将现场质量安全问题通过BIM5D手机APP上传后将附加照片问题发送至责任人(分包)以及参与人(直接管理人员)并设置整改期限，责任人和参与人手机APP均会收到任务提醒，参与人监督责任人整改完毕后通过手机APP回复照片即完成一次问题的整改闭环。在网页端可链接APP上传的问题，自动生成整改单，缩短了管理流程并做到数据云端存储，方便查询。同时，通过月度报表的整合，可针对现场易发生的质量通病或安全问题提出整改措施进行规避。

　　图7 BIM5D手机APP应用  

　　5 结语

　　项目在施工管理全过程中坚持应用智慧工地BIM技术、物联网技术、智能化技术、移动互联网技术4大关键技术，缩短了工期、节约了成本，对项目施工过程中的质量、安全控制起到积极的作用，对类似运动场馆等大型公建项目工程的施工管理具有借鉴意义。