土方智慧工地建設方案及案例資料40頁.pdf
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2024-09-20
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1、智聯工地,慧享數據 All your data in one place1、建立智慧工地智聯工地,慧享數據 All your data in one place1.1、建立定位基站,使用北斗定位系統僅GPSGPS+GLONASS+北斗項目GPS+GLONASS+北斗精度提升GPS+GLONASSGPS衛星2023顆V.S.1415顆89顆水平最大偏差7.2mm16.3%8.6mm9.4mm水平均方差1.7mm6.2%1.8mm1.9mm垂直最大偏差8.0mm33.3%12.0mm17.0mm垂直均方差2.4mm16.5%2.9mm3.8mm智聯工地,慧享數據 All your data in 2、one place1.2、創建并使用BIM設計構建工程模型構建地質模型施工組織設計整合的基礎數字化施工要求三維設計;實現從勘察、設計、施工到運營維護過程整合的必要載體;高效設計可視化設計、參數化設計;干涉檢查、虛擬施工;整合設計;施工指導開挖點提示、土方自動計算等;直觀展示智聯工地,慧享數據 All your data in one place1.3、在現場建立網絡覆蓋及視頻監控智聯工地,慧享數據 All your data in one place2、數字化施工:三維挖掘機引導系統智聯工地,慧享數據 All your data in one place2、數字化施工:推土機三維引導系統智聯工3、地,慧享數據 All your data in one place2、數字化施工:平地機鏟刀自動控制系統智聯工地,慧享數據 All your data in one place2、數字化施工:智能壓實系統智聯工地,慧享數據 All your data in one place2、視頻:數字化機械施工智聯工地,慧享數據 All your data in one place2、視頻:數字化機械施工智聯工地,慧享數據 All your data in one placeCB460控制箱CM310壓實傳感器MS992北斗接收機SNR410電臺SNM940無線網關AS400 坡度傳感器遠程、實時、無縫導4、入設計到施工機械;使用三星精準定位,支持北斗系統;完整記錄整個壓實過程數據,包括:精準時間與空間坐標;連續壓實值;高程、遍數、振幅、速度、行駛方向等;為機手提供作業引導;實時數據傳輸到遠程服務器進行施工應用;實時為現場、遠程的用戶,如建設單位、施工單位等反饋壓實質量報告;符合現有鐵路路基連續壓實規程;2.1、智能壓實系統:系統架構及特點智聯工地,慧享數據 All your data in one place2.2、傳統壓實 V.S 連續壓實壓實通過遍數連續壓實程度K30EVD壓實密實度傳統壓實連續壓實智聯工地,慧享數據 All your data in one place與傳統方法相結合,為傳5、統方法提供決策輔助:指示壓實過程信息,如:壓實遍數、區域、振幅、行駛速度及方向、高程等;指示薄弱區域的空間及時間信息;在一定程度上提高傳統方法的效率:優化測點的選擇,如在薄弱區域選擇或減少測點;現場實時指示壓實質量;使用數字化連續壓實施工工藝,輔以傳統方法進行質量驗收:在工藝試驗段上確認連續壓實施工工藝;進行多個循環的工藝驗證;利用連續壓實施工工藝進行施工,減少碾壓次數;2.3、智能壓實系統:連續壓實工程應用智聯工地,慧享數據 All your data in one place2.3、智能壓實系統:連續壓實工程應用智聯工地,慧享數據 All your data in one place2、數6、字化施工:三維攤鋪控制系統高精全站儀光靶數傳電臺控制箱角度傳感器接觸傳感器傾斜傳感器控制箱傳統施工數字化施工智聯工地,慧享數據 All your data in one place3、在統一的平臺上獲取您所需的全部信息實時對生產數據進行挖掘、分析;生成符合行業規范及習慣的質量報表;通過網頁形式與用戶進行交互;所有工程參與方可在統一的平臺上獲取所需資訊;通過建立局域網絡來確保數據安全;真實、準確、實時、高擴展性;智聯工地,慧享數據 All your data in one place3、視頻:數字化施工管理平臺智聯工地,慧享數據 All your data in one place智聯工地,慧享7、數據 All your data in one place智聯工地,慧享數據 All your data in one placeAll your data in one place智聯工地 慧享數據案例:西成客專江油北站路基數字工地試驗段智聯工地,慧享數據 All your data in one place2013年6月 2014年8月,由中國中鐵集團與鐵總工管中心主導;在鐵路領域,第一次打通從BIM設計到施工應用的貫通環節;第一次在國內建立數字化施工互聯工地,并在高鐵路基填筑施工的各個工序中進行實踐應用;對數字化施工互聯工地的效能及價值進行研究:使用北斗定位系統為工地提供定位服務;以我國8、鐵路路基施工相關規范及作業習慣為依據,提供實時現場整合應用與過程數據服務;對連續壓實技術的工程應用進行研究,總結應用價值及改進意見;通過對比試驗對數字化施工的應用價值進行研究與評價;案 例 背 景“西安至成都高速鐵路,簡稱西成客專,線路全長約643公里,由西成高鐵西安至江油段與成綿樂城際鐵路成都至江油段組成。設計時速為250公里,于2012年10月27日正式開工,建設工期5年。建成后西安至成都火車運行時間預計在3小時以內。”智聯工地,慧享數據 All your data in one placeBIM設計模型智聯工地,慧享數據 All your data in one place二維橫斷面圖紙9、智聯工地,慧享數據 All your data in one place分層施工模型智聯工地,慧享數據 All your data in one place地質曲面智聯工地,慧享數據 All your data in one place施工模擬智聯工地,慧享數據 All your data in one place以BIM設計為依據進行對比填筑試驗:每次對比試驗數字化施工填與傳統施工各填筑一層,填筑總方量差不超過10%;填筑表面尺寸驗收標準為:填筑厚度30cm(誤差-2 +5cm),填筑縱坡0(誤差1),填筑橫坡2%(誤差0.5%);壓實質量驗收標準以高鐵驗收規范依據,采用K系數及K30驗收;10、數字化與傳統施工采用一組相同的施工機械,傳統施工時關閉機械上的數字化設備;記錄參與施工的人數、施工時間、施工機械油耗數據,并分析結果;1、試驗方法智聯工地,慧享數據 All your data in one place人工估計土方量放填筑層邊線畫卸土柵格填土攤鋪、粗平精平掛邊線碾壓密實灑水或晾曬放填筑層邊線畫卸土柵格填土引導攤鋪、粗平自動精平信息化碾壓密實灑水或晾曬卸料階段整平階段碾壓階段傳統施工流程數字化施工流程軟件計算土方量準備階段2、施工流程智聯工地,慧享數據 All your data in one place數字化施工土方量預估誤差較小,可有效避免材料、人工、機械臺班的浪費;傳統施工11、測量填筑面積;根據填筑面積和虛鋪厚度估算下一層填筑所需的土方松方量;數字化施工根據設計生成本層施工結束后填筑表面;自動計算下一層施工設計表面與本層填筑表面的體積差;根據松鋪系數計算填筑所需土方松方量;3、準備階段智聯工地,慧享數據 All your data in one place傳統施工&數字化施工依據設計資料測放路基邊線及線路中心線;場地中劃5m x 6m方格網,用白灰灑出網格;按自卸汽車每車的方量和松鋪厚度,計算每方格范圍內的卸土車數;現場領工員指揮車輛進行按順序傾倒填料;4、卸料階段數字化施工與傳統施工在本次試驗中沒有任何區別,但使用工程車輛管理系統后,可對來料及土方量進行更精確的控12、制;智聯工地,慧享數據 All your data in one place傳統施工測量隊根據設計放樣、打樁、掛線;推土機手根據參考樁及領工員指揮粗平;平地機手根據參考樁及領工員指揮精平;數字化施工BIM設計通過無線網絡直接傳輸到機械;推土機手使用三維引導系統進行粗平;平地機手使用鏟刀自動控制系統精平;5、整平過程參考線智聯工地,慧享數據 All your data in one place傳統施工領工員管理工作面較多,無法專注在一個工作面工作;推土機、平地機對機手的經驗要求較高;粗平過程中及填料分區邊界會破壞參考樁;精平時保存完整的參考樁已不多,將影響機手作業,或需要再次打樁;打樁材料如鋼筋13、等是消耗品,整平完成后大部分不能重復使用;數字化施工無需現場測量人員、無需領工員現場指揮;無需放樣打樁,不存在樁被破壞問題。可以整個施工過程保證施工質量的穩定;降低機手工作強度,如眼睛無需實時跟蹤樁、線、及平整表面;平地機自動控制無需操作員控制鏟刀,可極大提高效率;5、整平過程智聯工地,慧享數據 All your data in one place傳統施工機手按工藝進行碾壓;完成碾壓后,機手根據經驗分析薄弱區域;機手對判定為薄弱區域進行補充碾壓;數字化施工機手使用智能壓實系統引導碾壓;機手使用智能壓實系統生成的碾壓示意圖可實時指示薄弱區域;機手對指示為薄弱區域進行補充碾壓;自動、實時將碾壓數據14、上傳到遠程服務器;數字化施工碾壓可提示機手壓輪輪跡重疊區域,減少重復碾壓;數字化施工碾壓可提示機手實時壓實信息,如高程、遍數、振幅、速度、行駛方向、振動壓實值等,可進行實時質量評估;6、碾壓階段智聯工地,慧享數據 All your data in one place7、效率對比綜述時間(小時)油耗(升)人員(位)時間綜合節約30%油耗綜合節約18%人員減少66.7%采用數字化施工,約每900方填筑施工則可以節省26升柴油。以江油北站試驗點工點為例,71.5萬方的填筑施工則可節約20655升油耗,相當于15.3萬元RMB!2.252.531.273.639.6802.550.833.376.7515、024681012測量粗平精平碾壓合計放樣069.317.367.1153.7054.211.0762.2127.47020406080100120140160180測量粗平精平碾壓合計放樣4221901113012345678910測量粗平精平碾壓合計傳統施工數字化施工放樣智聯工地,慧享數據 All your data in one place8、質量對比綜述施工質量得到大幅提升,厚度合格率提升36%,縱坡提升40%,橫坡提升40%4060507610090020406080100120厚度縱坡橫坡1021.540.40.5024681012厚度(cm)縱坡()橫坡(%)傳統施工數字化施工合16、格率(%)最大偏差智聯工地,慧享數據 All your data in one place傳統施工數字化施工8、質量對比示意圖智聯工地,慧享數據 All your data in one place*工作效率提升工作效率提升:0%35%10%25%0%70%25%推土機推土機平地機平地機振動碾振動碾挖掘機挖掘機卡車卡車測量員測量員監理監理總計總計實際工作月數6 2 6 6 6 6 6 實際工作天數180 60 180 180 180 180 180 每天工作時間(小時)9 9 9 9 9 9 9 *每天工作時間內保持運行時間的比例80%75%80%87%87%90%88%總運行時間(小時)1217、9640512961409140914581426每小時運行成本(元)2802802802801606060單位運行成本小計(元)36288011340036288039463222550487480855361632312現場機械/人員數量1111311運行成本總計(元)36288011340036288039463267651287480855362083320運行成本節約總計(元)運行成本節約總計(元)0396903628898658061236213842572560%35%10%25%0%70%25%12.35%材料的節約材料的節約10%100%填料填料木樁木樁總計總計材料數量10018、002000材料總成本(元)3000002000302000材料成本節約總計(元)材料成本節約總計(元)3000020003200010%100%10.60%*每天工作時間內保持運行的時間比例數據來自現場對比實驗中統計的機械運行時間比例;9、投資價值分析:直接收益智聯工地,慧享數據 All your data in one place9、投資價值分析:間接收益*周節約及避免等待時間周節約及避免等待時間(小時)(小時)668881015推土機推土機平地機平地機振動碾振動碾挖掘機挖掘機卡車卡車測量員測量員監理監理總計總計實際工作月數6 2 6 6 6 6 6 總節約工作時間(小時)155 52 219、06 206 206 258 387 原總工作時間(小時)129640512961409422814581426節約比例%12%13%16%15%5%18%27%運行成本總計(元)36288011340036288039463267651287480855362083320生產力最大化收益總計(元)生產力最大化收益總計(元)4334414448577925779233024154802322024510011.76%*額外費用節省(元)額外費用節省(元)減少在辦公室處理生產數據,管理生產文檔等的時間9288減少現場技術支持的需要頻次并減少因此產生的差旅時間和費用(如現場設計)30000減少設備20、管理-清點設備、追蹤設備等的工作量6192減少設備管理-調度設備等的工作量25800減少現場會議或遠程會議的頻次7740額外費用節省(元)額外費用節省(元)79020總計總計324120*周節約工作時間及避免等待時間,額外費用節省的估算數據來自于天寶公司數字化施工方案在國外實際項目上的統計數據6小時/周,60元/小時1次/月,5000元/次4小時/周,100元/小時每周減少1次設備調度不當,1000元/次1次/周,300元/次智聯工地,慧享數據 All your data in one place9、投資價值分析:無形收益安全保障,減少事故發生;資產有效管理,降低流失或損壞風險;溝通及管理效率的提升;減少返工及重復工作;提高作業人員工作滿意度,減少人員變更;提前完工及高質量完工帶來的客戶高滿意度,將獲得額外項目機會并提升企業形象;李岷河,25歲PY185A大華平地機手,平地機作業經驗5年“要使用自動控制,可能你干的話比我還快、還好”