智慧工地危大工程管理：如何通过数字化手段提升施工安全与效率
随着建筑行业向高质量发展迈进，智慧工地已成为推动项目精细化、智能化管理的重要载体。特别是在危大工程（危险性较大的分部分项工程）管理中，传统的人工巡检、纸质记录和事后处理方式已难以满足现代安全管理需求。如何借助物联网、大数据、人工智能等技术，实现危大工程全过程动态监管？本文将从现状痛点出发，深入剖析智慧工地在危大工程管理中的应用路径，并结合典型案例，提出一套可落地的解决方案。
一、危大工程管理的现实挑战
危大工程是指在施工过程中存在较高安全风险的分部分项工程，如深基坑支护、高支模、起重吊装、脚手架搭设、拆除工程等。根据住建部规定，这些工程必须编制专项施工方案并组织专家论证，但在实际执行中仍面临诸多问题：
- 信息滞后性强：人工巡查无法实时掌握现场状态，隐患发现不及时；
- 数据孤岛严重：各系统独立运行，监理、施工、业主间数据不通，协同效率低；
- 监管难度大：多层级管理人员分散，责任边界模糊，易出现“重施工轻管理”现象；
- 人员素质参差：一线作业人员安全意识薄弱，违章操作频发；
- 应急响应慢：突发事故时缺乏智能预警机制，救援决策依赖经验判断。
二、智慧工地赋能危大工程管理的核心逻辑
智慧工地通过“感知层—网络层—平台层—应用层”的四层架构，打通施工现场的数据流、业务流与管理流，为危大工程提供全生命周期数字化支撑：
1. 感知层：构建多维立体监测体系
部署高清摄像头、振动传感器、气体检测仪、塔吊黑匣子、人员定位标签等设备，对危大工程关键部位进行全天候监控。例如，在深基坑工程中，安装位移传感器可实时监测边坡变形情况，一旦超过预警阈值立即触发报警；在高支模区域设置AI视频分析系统，自动识别未佩戴安全帽、违规堆放材料等行为。
2. 网络层：打通内外网融合通道
利用5G、Wi-Fi6、NB-IoT等通信技术，确保海量传感数据稳定上传至云端平台，同时保障远程指挥调度的流畅性。对于偏远地区或信号覆盖不足的工地，可通过边缘计算节点前置处理数据，降低延迟。
3. 平台层：搭建统一数字底座
建设集BIM模型、GIS地图、视频监控、人员考勤、环境监测于一体的智慧工地综合管理平台。该平台支持多维度数据分析，如基于BIM模型的可视化进度模拟、基于历史数据的风险预测模型、基于AI算法的异常行为识别等。
4. 应用层：实现闭环式智能管控
围绕危大工程管理流程（方案审批→交底培训→过程监控→验收评估），开发标准化功能模块：
- 智能审批：在线提交专项方案，系统自动比对规范条文，辅助专家评审；
- 电子交底：移动端扫码查看作业指导书，拍照留痕确认责任人；
- 实时预警：AI识别安全隐患并推送至责任人手机端，生成整改任务单；
- 过程留痕：所有操作留档可追溯，满足政府监管要求；
- 绩效考核：量化班组安全行为评分，纳入信用评价体系。
三、典型应用场景案例解析
案例1：某城市地铁车站深基坑智慧化管理
该项目采用“物联网+AI视觉”双轮驱动模式。在基坑周边布设10个沉降监测点，每小时采集一次数据并通过LoRa无线传输至平台。当某测点累计位移超警戒值（30mm）时，系统自动生成红色预警，短信通知项目经理和安全总监，并同步推送至属地住建局监管平台。此外，AI摄像头每日自动识别基坑周边是否存在违规堆载、人员进入禁区等情况，有效防范坍塌事故。
案例2：某超高层写字楼高支模工程全过程管控
施工单位引入BIM+AR技术，将模板支架三维模型嵌入现场实景，工人佩戴AR眼镜即可看到构件编号、安装顺序和受力方向。同时，每根立杆安装压力传感器，实时反馈荷载分布。一旦局部应力超标，系统立即提醒调整支撑结构。整个过程实现了从设计到施工的无缝衔接，减少返工率约40%，工期缩短15天。
四、实施建议与未来趋势
1. 分步推进，试点先行
建议企业优先选择1-2个危大工程作为智慧化改造试点，验证技术可行性后再逐步推广至其他项目。初期可聚焦于视频监控、人员定位、环境监测等基础功能，后期再拓展至AI分析、数字孪生等高级应用。
2. 强化标准建设
当前行业缺乏统一的技术标准和数据接口规范，容易造成资源浪费。应加快制定《智慧工地危大工程管理技术指南》，明确设备选型、数据格式、接口协议等内容，推动产业链协同发展。
3. 培养复合型人才
既要懂施工工艺又要熟悉信息技术的“新工种”正在崛起。建议高校开设相关课程，企业开展岗位培训，打造一支既懂工程又懂数据的高素质队伍。
4. 推动政策引导与资金支持
地方政府可通过专项资金、税收优惠等方式鼓励企业投入智慧工地建设。同时，将智慧工地纳入评优评先加分项，形成正向激励机制。
五、结语
智慧工地不仅是技术革新，更是管理模式的重塑。在危大工程管理中，它不仅提升了安全性，更优化了资源配置、提高了决策效率。未来，随着AI、数字孪生、区块链等新技术的深度融合，智慧工地将在更大范围内释放潜力，助力建筑业迈向绿色、智能、可持续发展的新时代。
