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《水利水电建筑工程之数字化施工管理技术:引领工程智慧变革》

在当今科技飞速发展的时代,水利水电建筑工程正积极拥抱数字化施工管理技术,这一技术如同工程领域的智慧大脑,引领着水利水电建筑工程走向智能化、高效化的全新变革之路。它整合了多种先进的信息技术手段,涵盖建筑信息模型(BIM)、地理信息系统(GIS)、物联网(IoT)以及大数据分析等,为水利水电工程的规划、设计、施工和运维全生命周期提供了全方位的数字化解决方案。


建筑信息模型(BIM)技术在水利水电建筑工程中的应用是数字化施工管理的重要基石。BIM 能够创建水利水电工程的三维数字化模型,这个模型不仅包含了工程建筑物的几何形状信息,还集成了工程的材料属性、结构力学性能、施工进度计划以及成本预算等多维度信息。在工程规划设计阶段,通过 BIM 模型可以进行多专业协同设计,如水利工程师、结构工程师、电气工程师等可以在同一个模型平台上进行设计工作,及时发现并解决设计冲突。例如,在某大型水利枢纽工程设计中,利用 BIM 模型进行了大坝、水电站厂房、输水渠道等多建筑物的协同设计,在设计过程中发现了大坝基础与厂房基础之间的空间冲突问题,通过调整设计方案,避免了施工过程中的返工现象。在施工阶段,BIM 模型可以与施工进度计划相链接,实现 4D 施工模拟。通过模拟施工过程,可以直观地展示工程的施工顺序、资源分配以及各施工阶段的场地布置情况,提前发现施工中的潜在问题并进行优化。例如,根据 4D 施工模拟结果,合理安排施工设备的进场时间和退场时间,提高施工设备的利用率,减少施工场地的占用。


地理信息系统(GIS)技术则为水利水电建筑工程提供了宏观的地理空间分析能力。它可以将水利水电工程所在地区的地形地貌、水系分布、土地利用等地理信息与工程建筑物信息相结合。在工程选址阶段,利用 GIS 分析工程周边的地形条件、洪水淹没范围、地质灾害风险等因素,为工程选址提供科学依据。例如,在某山区水利水电工程选址时,通过 GIS 分析发现某候选地址位于山体滑坡高风险区,及时排除了该选址方案,避免了工程建设后的潜在安全隐患。在施工过程中,GIS 可以用于施工场地的规划与管理,如确定施工道路的最佳走向、料场和弃渣场的合理布局等,同时还可以对工程施工对周边生态环境的影响进行评估与监测,如分析施工引起的水土流失范围和程度,以便采取相应的生态保护措施。


物联网(IoT)技术在水利水电建筑工程施工管理中的应用实现了工程现场的实时感知与监控。通过在施工设备、材料、结构物等上安装传感器,可以实时采集工程施工过程中的各种数据,如施工设备的运行状态、材料的使用情况、混凝土的温度和强度发展等。例如,在大坝混凝土浇筑过程中,在混凝土内部埋设温度传感器,实时监测混凝土的温度变化,当温度超过设定的阈值时,自动启动冷却系统进行降温,确保混凝土的施工质量。施工管理人员可以通过手机、电脑等终端设备随时随地查看工程现场的实时数据,及时掌握工程施工进度、质量和安全状况,实现对工程施工的远程监控与管理。


大数据分析技术则是对物联网采集到的海量数据进行深度挖掘与分析的有力工具。通过对工程施工过程中的历史数据进行分析,可以发现工程施工中的规律和潜在问题,为工程决策提供数据支持。例如,通过对以往水利水电工程施工进度数据的分析,建立施工进度预测模型,预测当前工程的施工进度趋势,提前采取措施预防施工进度延误。同时,大数据分析还可以对工程质量数据进行分析,如分析混凝土强度数据的离散性,找出影响混凝土质量的关键因素,为提高工程质量提供改进方向。


然而,水利水电建筑工程数字化施工管理技术也面临一些挑战。首先,技术的集成与融合难度较大。BIM、GIS、IoT 和大数据分析等技术各自有其独立的技术体系和数据格式,如何将这些技术有效地集成在一起,实现数据的无缝对接和共享是一个亟待解决的问题。其次,数字化施工管理技术的应用需要大量的专业人才,这些人才不仅要熟悉水利水电工程专业知识,还要掌握信息技术的应用技能,目前这类复合型人才相对短缺,限制了数字化施工管理技术的推广应用。此外,数字化施工管理技术的实施需要投入大量的资金用于硬件设备购置、软件系统开发与维护以及人员培训等,对于一些小型水利水电工程或经济欠发达地区的工程来说,可能面临资金压力较大的问题。


综上所述,水利水电建筑工程数字化施工管理技术为水利水电工程带来了前所未有的发展机遇。尽管面临技术集成、人才短缺和资金压力等挑战,但随着技术的不断发展和完善,通过加强技术创新、人才培养和资金投入,数字化施工管理技术将在水利水电建筑工程中发挥越来越重要的作用,推动水利水电建筑工程朝着智能化、绿色化、可持续化的方向发展。


江西宝云建设有限公司于2007年6月在江西省赣州市章贡区工商局注册成立,是一家主要从事水利水电建筑工程项目施工的民营企业。

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