观摩学习信息化管理与BIM技术应用情况报告
为了推进铁路集团信息化建设，提升铁路集团工程质量安全管理水平，借鉴上海轨道交通信息化管理先进经验和工作方法，学习铁路建设环境保护措施，2017年11月16日至18日，铁路集团项目建设质量安全信息化课题组（以下简称“课题组”）主要成员前往上海轨道交通14号线调研铁路信息化管理与BIM技术施工应用，并与中铁上海工程局相关领导、工程管理人员和业务骨干进行深入座谈和交流。通过观摩学习，课题组成员进一步开拓了视野，收获较多，充实了信息化管理工作的内容，学习到较为成熟的管理办法，体验到BIM技术在工程施工的具体应用，现将观摩学习情况汇报如下：
一、主要内容
现场观摩了上海轨道交通14号线施工现场、环境保护等情况，重点针对建设项目信息化及BIM技术应用、参建单位信息化执行力度、信息化及BIM对项目管理的优势等三个方面进行调研，并结合铁路集团信息化开展情况对以下8个问题展开学习交流。
1.建设项目中具体应用的信息化管理系统种类；
2.已投入应用的信息化管理手段目前运转情况，需改进和注意的方面；
3.建设项目可拓展的信息化系统内容；
4.信息化管理手段应用过程中，如何有效控制数据失真或参建单位抵触问题；
5.信息化管理子系统的费用情况；
6.BIM技术地铁和铁路建设项目中的应用情况及BIM技术的优缺点；
7.BIM技术的开发和应用费用情况；
8.BIM技术在建设过程各阶段管理和监督情况。
图1. 工地现场
（一）项目概况
上海市轨道交通14号线工程土建20标由中铁上海工程局有限公司（以下简称“中铁上海局”）承建，项目由锦绣东路站、金港路站、金粤路站三个车站组成。其中锦绣东路站位于规划金科路与金港路之间的锦绣东路上，为地下二层岛式车站，车站全长236米，主体规模236米×19.14米（净尺寸），建筑面积14948平米；金港路站位于金湘路与金港路之间的锦绣东路上，为地下二层岛式站台车站，车站全长338m，主体规模296.5米×19.14米（净尺寸），建筑面积16751平米；金粤路站位于申江路以东尚未开通的锦绣东路上，车站横跨金粤路，为地下二层岛式站台车站，全长236m，主体规模236米×19.14米（净尺寸），建筑面积14548平米。
（二）信息化技术管理手段运用到位
上海轨道交通14号线项目运用二维码信息进行技术交底和监测数据共享，采用物联网实现人员的实时定位。
图2. 二维码技术交底
图3. 监测数据共享
图4. 施工人员实时定位
项目建立了信息化管理平台，将成本管理、计量支付、电子日志、农民工工资支付、质量安全等信息化模块纳入平台，通过移动终端APP，使得参建人员实时掌握数据信息，提高了管理效能，降低了管理成本，有力的保证了工程质量和安全生产。
图5. 成本管理信息化模块
项目大力推行问题库，将项目巡查中发现的所有质量、安全问题拍照上传至系统平台，只有问题解决，相关记录删除，便于质量安全隐患的预防，提升施工人员质量安全意识。
图6. 问题库界面
在工地现场，以地铁施工危险因素为场景，对安全设施、设备进行VR虚拟体验，使体验者整个过程有如身临其境。增强了体验者的安全意识，同时激发参建员工主动参与安全管理的积极性。
图7. VR虚拟体验
通过视频监控和工区调度，对现场进度影像采集数据与BIM4D数据对比，得出实时进度差量，及时调整施工安排。通过沙盘定位现场人员设备的位置，结合各工程点的施工进度，按照“就近原则”调配人员设备，形成实时数据。
（三）BIM技术在工程施工的充分运用
地铁车站机电设备安装时，风、水、电、火灾报警、设备监控等管网系统涉及多个专业，这些“毛细血管”的搭配稍有不慎，就将对地铁运营造成不可估量的影响。中铁上海局在上海轨道交通锦绣东路站、金港路站、金粤路站设计、施工中运用了BIM技术，制作出用于指导精准施工的三维模型，运用了碰撞试验，优化了设计方案，避免可能出现的盲目施工和返工损失，又便于地下隐蔽工程的可视化管理。
利用BIM场地仿真模型，根据现场布置模型和施工进度要求，对现场布置动态模拟，优化施工车辆行驶路线，合理布置绿色文明施工设施，为重点施工区域细化设计提供参考。
图8. 优化场地布置
项目利用车站周边地形数据及原状管线模型，综合考虑各种影响因素模拟搬迁，优化搬迁方案，节约业主搬迁成本和项目施工时间成本。
图9. 原状管线模型
地铁车站土建结构施工前需设置大量的临时辅助结构，这些临时结构与永久结构的空间位置关系，直接影响着施工。项目通过建立有效的“永临结构”碰撞检查机制，保障施工顺利。节约施工成本，提高施工效率。
图10. 永临结构碰撞
地铁施工场地地形地质、交通管线、建筑物以及高压走廊等情况复杂，对工程施工影响较大。项目通过BIM施工环境模型，包含周边现状建筑物、地理位置和层高等地形数据三维模型，提高场地空间设计方案的真实性和准确性。同时，施工环境模型还可以优化施工车辆行驶路线，合理布置绿色文明施工设施，以及为重点施工区域细化设计提供参考等。
图11. 各阶段动态平面布置模拟
地铁车站属于深基坑工程，基坑开挖可能对周边环境产生较大影响。利用GEO5软件对基坑支护进行动态受力分析，增大基坑开挖安全系数。为基坑开挖施工的稳定，保驾护航。
图12. 基坑支护动态受力分析
地铁空间小，专业多机电设备管线容易碰撞并影响净空。依靠BIM模型三维可视化，在设计阶段优化管线排布，避免管线碰撞，减少返工与浪费，节约成本，并保证净空要求。
图13. 管线优化前
图14. 管线优化后
（四）信息化在标准化管理的具体体现
课题组成员观摩了施工现场，切实体会到了信息化及BIM技术在施工现场的具体体现，项目利用BIM技术对工地现场材料堆场、道路、大门、钢筋加工棚、标养室等进行了动态平面布置模拟及优化，合理布置了绿色文明施工设施，确保平面布置最优，结合BIM模型分析，确定临时辅助结构方案，优化永临空间位置关系，BIM技术的应用在一定程度上提升了工地现场施工标准化。
车站预留孔洞安全防护到位，采用统一制作的防护栏封闭。
图15. 车站预留孔洞防护栏封闭
清水柱等成品、半成品保护注重细节，保护规范。
图16. 清水柱保护
工人上下基坑采用标准化的安全梯笼。
图17. 安全梯笼
现场场地与管道管线布置规范化，施工动力用电入沟，照明用电采用架空线路。
图18. 管道管线规范布置
钢筋加工厂增加了临时移动折叠雨棚，对于未及时入场的原材和半成品、成品保护到位。
图19. 折叠雨棚
钢筋工程现场施工采用自制塑料混凝土卡块精确控制保护层厚度。
图20. 自制塑料混凝土卡块
现场钢筋直螺纹加工全部采用角向磨光机打磨、力矩扳手拧紧、量规进行检查。
图21. 力矩扳手
侧墙采用三角背撑大钢模施工，不仅拆装方便，更确保了混凝土外观质量。项目利用BIM分析检算大钢模受力情况，通过模型三维可视化分析支护加固具体措施，细致分解每一个加固点、渗漏点，确保施工质量安全稳定。
图22. 三角背撑大钢模
（五）环保措施到位
作为上海市新建地铁示范线，轨道交通14号线采取了多项环保新举措，确保了工程进度，降低了对居民区及交通的搅扰，减少周边环境破坏。
工地临近多个大型居民区，为降低施工噪音，施工单位加高了四周的围墙，并采用最新可循环利用的新材料“吸音围墙”，让声音被墙体吸纳不反弹。而在人工电焊、切割作业点及切割机等设备外，都特制了小型移动吸声障，对噪声实施第二道拦截。
图23. 吸音围墙
图24. 移动吸声障
工地进出口设置了颗粒物检测设备，对施工现场空气中颗粒物（PM2.5）进行实时监测，监测数据接入现场中控平台，并显示在LED公告屏，一旦颗粒物指数超标，可启动预警和降尘水喷雾系统，喷洒降尘，喷头角度可调节，喷雾射程内无死角，喷淋管及喷头按施工现场需求区域布置，确保防扬尘又快又准。
图25. 降尘水喷雾控制系统
钢筋加工场设置了防光遮罩，避免了焊接施工强光对周边居民的影响。
图26. 钢筋加工场防光遮罩
施工重点区域内的出入门内侧应设置车辆自动冲洗设备，并安装远程监控系统，冲洗排水槽底部应有3‰～5‰的向三级沉淀池内排水的倾斜坡度。
图27. 车辆自动冲洗设备
二、学习交流
现场参观后，中铁上海局与课题组进行了座谈，技术人员介绍了工程管理信息化管理平台，尤其是在计量支付、电子日志、农民工工资支付、问题库等22个子系统在项目中运用。通过信息化技术，他们不但能够及时掌握项目建设的质量、安全、进度、投资等方方面面的信息，还可以通过信息化技术将信息实时传递，及时解决问题，实现人在外，也能够实时解决项目中存在的问题，同时采取信息化报警系统，实现对拌合站、智能压浆、力学试验机质量数据的实时监控，存在问题能够及时发现并解决，为工程质量提供了保障。通过BIM技术应用，能够及时发现项目建设中平面图纸出现的设计碰撞、大临设施的平面布置等问题，不但节约了施工成本，而且能够优化施工建设工艺，提高施工质量，对于项目建设具有很重要的意义。
图28. 现场座谈交流
课题组成员们结合本次观摩学习，联系自身工作，对集团建设项目管理提出了好的建议。
（一）尽快推进信息化建设
铁路集团信息化系统是对铁路建设项目质量、安全实时监控，数据实时上传，保证了施工安全，让“事后控制”变为“过程控制”，解决了质量安全数据的失真问题，解决人为因素造成的失真数据及质量通病。各建设项目应全面推进信息化建设，做到简单、实用，性价比高，并能够借助铁路集团信息化平台，建设自身信息化管理。进一步明确各建设项目信息化实施方案，理清管理职责，加强人员培训，统一系统配置。
（二）完善铁路集团信息化系统
铁路集团信息化系统包含了拌和站实时监控、第三方检测数据集成、运架梁、地基处理、试验数据远程监控、沉降观测、路基连续压实、智能张拉压浆、围岩监控、视频监控、设计变更、前期手续等12个子系统，建议结合本次调研情况，进一步研究计量支付、农民工工资、二维码、移动布控等的可实行性，预留接口，将好的信息化系统纳入铁路集团信息化平台中。
（三）落实应用BIM技术
各建设项目应结合本次调研成果，明确BIM技术在设计、施工、运营阶段的需求，安排专人开展BIM工作，并将BIM模型接入信息化平台。利用BIM技术指导工程建设管理，最大成都发挥BIM优势，下一步，建议各建设项目多组织参观BIM技术应用展示，并从建设单位了解BIM技术的优势、不足，查漏补缺。
（四）加强环境保护力度
各建设项目要充分借鉴上海轨道交通在环境保护方面好的做法，学习管理手段，特别是在抗霾降噪方面，应在工地现场推广应用PM2.5监控设备，并与自动喷淋系统、环境监控系统互联互通，充分发挥信息化在环境保护方面的作用。
三、下阶段工作安排
（一）全面推进铁路建设项目“信息化”管理，不断深化“标准化”建设工作。
推进“标准化”、“信息化”建设是铁路集团贯彻落实交通运输部建设管理新理念的重大举措，是确保工程质量、安全的重要手段，也是铁路集团深化建设管理体制改革，推进现代工程管理的主要内容。各建设项目一是应高度重视信息化管理工作，将信息化、BIM技术应用到实处，将铁路集团质量安全信息化管理系统建设成为“性价比最高”的信息化系统；二是成立集团“施工标准化管理工作小组”，全力落实推广城际铁路施工标准化管理工作，制定标准化管理工作内容，加强对标准化管理工作考核；三是成立集团“BIM工作小组”，学习BIM技术，结合项目进展，制定切实可行的BIM工作实施计划和工作节点，落实BIM管理，确保BIM系统的实用性；四是加强信息化“双考核”制度，铁路集团应加强对各建设项目信息化工作的考核力度，各城际公司也应对施工、监理单位进行考核，并按项目开工的要求，对信息化实施工作进行验收，提高信息化管理的执行能力；五是尽快开展信息化业务培训，铁路集团组织各建设项目对信息化管理进行培训学习，做好铁路集团信息化管理的宣贯工作，充分调动参建各方的积极性和主动性；六是进一步完善信息化管理内容，确定信息化模块，明确工作节点，制定切实可行的信息化实施指南，指导相关工作开展；七是各建设项目应同步推进各项目自身信息化工作，督促各控制性工程施工、监理尽快编制信息化管理工作实施细则，并经各城际公司审查后报送集团公司；八是思考信息化管理对接工作，要将信息化工作与信用评价挂钩，思考工作开展方式方法，梳理工作措施，做好对接接口管理，切实把铁路集团信息化管理工作与工作考核紧密结合；九是出台招标文件范本，科技质量部牵头补充编写组人员，选择工作能力强、经验丰富的技术人员充实范本内容，梳理出信息化模块与计量、信用评价的结合挂钩，将信息化管理要求纳入招标文件；十是各建设项目应制作信息化与施工管理宣传短片，对铁路集团信息化管理工作进行系统的介绍，并要求设计单位高质量完成宣传动漫短片；十一是明确开通各建设项目信息化管理工作平台。11月30日前开通集团公司信息化平台，12月7日前开通西法南线信息化平台，12月11日前开通西法北线信息化平台，12月14日前开通西韩信息化平台，12月20日前开通阎机信息化平台。
（二）需完善的具体工作。
1.课题组应进一步研究“问题库”、“农民工工资”系统，完善分级报备制度；
2.结合质量验收标准完善铁路集团信息化管理表格；
3.调研铁路集团信息化管理系统拓展内容，研究计量支付系统、二维码、移动布控等可实施性；
4.信息化科研合作单位要配足人员、设备，从技术、物力等方面做好建设项目全面开工的指导和配合工作；
5.明确BIM与信息化定位。信息化作为质量安全主要监控平台，侧重于项目质量安全监控；BIM技术侧重于设计图纸的优化、减少设计碰撞，核实工程量、理顺工程工艺等；使信息化平台与BIM平台互为一体，互相补充。
6.信息化平台应预留拓展接口，鼓励创新。一是优先完成铁路集团统一规划的信息化系统；二是各项目系统接入时必须保证铁路集团信息化系统运行畅通；三是各项目创新的好的平台，经过评审，先在各自单位自行试行，待成熟后由铁路集团统一推广，四是信息化管理工作要形成例会制度，经常组织开会，研究解决问题。