Совершенствование организации строительства мостовых сооружений на основе информационного моделирования в строительном контроле Кожевников Михаил Михаилович

Содержание к диссертации

Введение

ГЛАВА 1. Теоретическое и нормативно-методическое обеспечение контроля при строительстве мостовых сооружений 11

1.1 Анализ основных положений по организации строительства мостовых сооружений 11

1.2 Анализ аварий и дефектов при строительстве мостовых сооружений 19

1.3 Сущность, классификация и принципы контроля 27

1.4 Нормативно-правовое обеспечение и действующие алгоритмы строительного контроля на объектах мостового строительства 32

1.5 Выводы по главе 1 43

ГЛАВА 2. Основные методологические подходы в области организации строительства мостовых сооружений 46

2.1 Особенности и проблемы в области функционирования участников строительного производства на мостовых объектах 46

2.2 Основы информационного моделирования и управление проектными и строительными процессами на его основе 55

2.3 Анализ существующего опыта использования и развития технологий информационного моделирования в строительстве 59

2.4 Оценка применения систем информационного моделирования на объектах капитального строительства мостовых сооружений 63

2.5 Выводы по главе 2 69

ГЛАВА 3. Совершенствование организации строительства мостовых сооружений на основе информационного моделирования в строительном контроле 72

3.1 Модернизация алгоритма контроля в рамках строительства мостовых сооружений 72

3.2 Основы построения информационной модели по результатам лабораторных испытаний, проводимых на этапе строительства мостовых сооружений 78

3.3 Методика принятия решений для устранения несоответствий на основе парных сравнений 85

3.4 Методика организации строительства на базе использования информационных моделей в строительном контроле 89

3.5 Улучшение взаимодействия участников строительства и влияние методик на продолжительность и стоимость строительства мостовых сооружений 95

3.6 Выводы по главе 3 103

ГЛАВА 4. Апробация разработанных положений при организации строительства мостовых сооружений 105

4.1 Практическая апробация предлагаемых методик 105

4.2 Анализ результатов работы и перспективные направления дальнейших исследований 107

4.3 Выводы по главе 4 110

Заключение 112

Список литературы 117

• Сущность, классификация и принципы контроля
• Основы информационного моделирования и управление проектными и строительными процессами на его основе
• Основы построения информационной модели по результатам лабораторных испытаний, проводимых на этапе строительства мостовых сооружений
• Анализ результатов работы и перспективные направления дальнейших исследований

Введение к работе

Актуальность темы исследования. Развитие современной транспортной инфраструктуры сегодня является одним из условий развития экономики страны и крупномасштабной задачей, направленной на решение проблем перевозки пассажиров, грузов в заданные сроки и с определенной надежностью. Потенциал развития российской экономики существенно сдерживается недостаточной развитостью дорожно-транспортной сети. Важная роль в организации движения по сети автомобильных дорог принадлежит мостовым сооружениям, что определяет повышенное внимание проектных, строительных и эксплуатационных организаций к качеству и организации их строительства.

Совершенствование организации строительства мостовых сооружений является основной задачей повышения экономической эффективности средств, вкладываемых в строительство и эксплуатацию.

Актуальность приобретают исследования, результаты которых могут быть использованы при организации строительства мостовых сооружений, направленные на сокращение продолжительности производства работ путем автоматизации формирования отчетной информации о ходе строительства, улучшения взаимодействия участников строительства и процесса принятия решений для устранения выявленных в ходе строительства несоответствий, а также повышение качественных характеристик построенных объектов в целом. Воплощение на практике вышеперечисленных мероприятий даст возможность повысить качественный уровень производства работ на объектах строительства мостовых сооружений, что является необходимым в сложившейся экономической обстановке. Достичь данных улучшений возможно при внедрении в процесс организации строительства мостовых сооружений технологии информационного моделирования в деятельность строительного контроля.

Степень разработанности темы исследования. В существующей научно-технической литературе российских и зарубежных авторов широко описаны положения по организации строительства мостовых сооружений и функции строительного контроля. Значительный вклад в развитие и совершенствование современных основ организации строительного производства, в разработку конструктивных и технологических решений основных и вспомогательных сооружений и процессов, а также в обобщение отечественного и зарубежного опыта строительства искусственных сооружений внесен трудами Гибшмана Е.Е., Силина К.С., Колоколова Н.М., Глотова Н.М., Хазана И.А., Курлянд В.Г., Файнштейн И.С., Назаренко Б.П., Бадагуева Б.Т., Соловьевой Г.П., Крыльцовой Е.И., Русакова И.М., Бобрикова Б.В., Вейнблата Б.М., Мойжеса Л.Б., Landolf R.B., Charlton F.G. и других авторов.

Существенный вклад в изучение проблемы организации строительства мостовых сооружений внесли Андреев О.В., Русаков И.М., Царьков А.А., Владимирский С.Р., Гибшман

М.Е., Дедух И.Е., Ефимов П.П., Карнет Ю.Н., Кириллов В.С., Колоколов Н.М., Смирнов В.Н., Щусев П.В., Chen W.F., Farraday R.V., Frandsen A.G, Nizar B.H., Rene М., Ian F.C.

Вопросы теории и практики в отношении информационного моделирования в строительстве рассмотрены в трудах известных авторов, таких как: Гинзбург А.В., Талапов В.В., Волков А.А., Синенко С.А., Баронов В.В., Лосев Ю.Г., Петрова С.Н., Игнатов В.П., Козлова Т.И., Криницкий Е.В., Крошилин С.В., Прохорский Г.В., Селютина Л.Г. Среди зарубежных авторов, прежде всего, следует выделить труды таких исследователей, как Alcnia Z.S., Dawood N., Eastman C., Teicholz P., Hartmann V., Jacobi J., Man M., McKinney K., Tulke J., Viklund F., Viklund F., Williams М. Несмотря на большое количество работ в отношении рассматриваемой темы, проблема совершенствования организации строительного производства с использованием строительного контроля не решена в производственных условиях. В трудах вышеперечисленных ученых не рассматривается вопрос совершенствования организации производства за счет использования информационного моделирования на стадии строительства мостовых сооружений, в том числе строительном контроле. Таким образом, данный подход до сих пор оставался не освещенным и требовал проведения дополнительных исследований.

Научная гипотеза: возможность повышения эффективности организации строительства мостовых сооружений за счет внедрения информационного моделирования в деятельность строительного контроля на основе новых качеств отчетной информации, улучшения процесса принятия организационно-технологических решений и взаимодействия участников строительного процесса.

Цель и задачи исследования.

Цель исследования заключается в разработке методики организации строительства мостовых сооружений с использованием информационного моделирования в строительном контроле.

Достижение поставленной цели предполагает решение следующих задач:

1. Провести анализ современных научно-технических подходов в области организации строительства и систем контроля на объектах мостостроения;

2. Выявить основные проблемы в области функционирования участников строительного производства на мостовых объектах;

3. Провести анализ существующего опыта применения информационного моделирования при строительстве мостовых сооружений и оценку управления проектными и строительными процессами на его основе;

4. Разработать подход к построению информационной модели по результатам лабораторных испытаний;

5. Разработать методику принятия решений для устранения выявленных в ходе строительства несоответствий на основе парных сравнений возможных путей решения;

6. Разработать методику организации строительства мостовых сооружений на базе использования информационных моделей в строительном контроле;

7. Провести практическую апробацию предложенных решений на основе разработанной методики;

8. Сформулировать рекомендации и перспективы дальнейшей разработки темы.
Объект и предмет исследования. Объектом исследования является организация

строительства мостовых сооружений. Предметом исследования является процесс осуществления строительного контроля мостовых сооружений с использованием информационного моделирования.

Научная новизна работы заключается в разработке:

1. Перечня параметров основных конструкций мостового сооружения и данных по результатам проведения строительного контроля для внесения в информационную модель;

2. Алгоритма работы строительного контроля с использованием информационного моделирования в процессе строительства;

3. Методики принятия решений для устранения выявленных в ходе строительства несоответствий на основе парных сравнений возможных путей решения;

4. Методики организации строительства на основе использования информационной модели в строительном контроле мостовых сооружений.

Теоретическая значимость работы:

5. Разработан перечень параметров основных конструкций мостового сооружения и данных по результатам проведения строительного контроля для внесения в информационную модель;

6. Разработана методика принятия решений для устранения выявленных в ходе строительства несоответствий на основе парных сравнений возможных путей решения;

7. Разработана методика организации строительства на основе использования информационной модели в строительном контроле мостовых сооружений.

Практическая значимость работы:

8. Разработаны рекомендации по внесению данных и результатов строительного контроля в информационную модель мостового сооружения;

9. Разработан порядок фиксации выявленных в процессе строительства несоответствий и выбора пути решения по их устранению.

3. Разработан стандарт организации «Управление строительным процессом на основе построения информационной модели строящихся мостовых сооружений» для применения руководителями и инженерами-резидентами службы строительного контроля.

4. Выполнено внедрение результатов исследования в специализированные в данной области организации, что привело к повышению показателей эффективности организации строительства мостовых сооружений.

Методология и методы исследования включают в себя исследования работ отечественных и зарубежных ученых, а также практиков в области организации строительного производства мостовых сооружений, основы информационного моделирования, управления, системного и математического анализа.

Положения, выносимые на защиту:

1. Перечень параметров основных конструкций мостового сооружения и данных по результатам проведения строительного контроля для внесения в информационную модель;

2. Алгоритм работы строительного контроля с использованием информационного моделирования в процессе строительства;

3. Методика принятия решений для устранения выявленных в ходе строительства несоответствий на основе парных сравнений возможных путей решения;

4. Методика организации строительства на основе использования информационной модели в строительном контроле мостовых сооружений.

Личный вклад автора состоит в:

5. Разработке перечня параметров основных конструкций мостового сооружения и данных по результатам проведения строительного контроля для внесения в информационную модель;

6. Разработке методики принятия решения для устранения выявленных в ходе строительства несоответствий на основе парных сравнений возможных путей решения;

7. Разработке методики организации строительства на основе использования информационной модели в строительном контроле мостовых сооружений;

8. Разработке стандарта организации для применения руководителями и инженерами-резидентами службы строительного контроля на объектах мостового строительства.

Степень достоверности результатов работы обеспечивается проведением сбора данных непосредственно в рамках работы службы строительного контроля на объектах капитального строительства и реконструкции мостовых сооружений, а также результатами внедрения исследований.

Апробация работы. Основные положения работы были представлены на 3 научно-практических конференциях: Международная научно-практическая конференция «Наука XXI

века. Открытия. Инновации. Технологии» (г. Смоленск, 2016 г.); I Международная научно-практическая конференция «Актуальные вопросы развития современного общества» (г. Пермь, 2016 г.); XXIV Международная научно-практическая конференция «Современный российский менеджмент: состояние, проблемы, развитие» (г. Пенза, 2016 г.).

Внедрение результатов исследования. Выполнено внедрение результатов исследования на стадии реализации проектов в:

ОАО «Рязаньавтодор» (в состав входят проектно-изыскательский институт «Автодормостпроект» и 12 филиалов ДРСУ в районах области);

ООО «Научно Технический Центр Строительные Технологии» (осуществляет строительный контроль и технического сопровождение на объектах капитального строительства мостовых сооружений);

ООО «ТН-СТРОЙ» (строительство подъезда к инновационному центру «Сколково»).

Результаты работы были приняты к использованию Министерством транспорта и автомобильных дорог Рязанской области.

Содержание научно-квалификационной работы (диссертации) соответствует п.п. 3, 5, 10, 11 Паспорта специальности 05.02.22 – Организация производства (строительство):

3. Разработка методов и средств информатизации и компьютеризации

производственных процессов, их документального обеспечения на всех стадиях.

5. Разработка научных, методологических и системотехнических принципов

повышения эффективности функционирования и качества организации производственных систем. Повышение качества и конкурентоспособности продукции, системы контроля качества и сертификации продукции. Системы качества и экологичности предприятий.

10. Разработка методов и средств мониторинга производственных и сопутствующих процессов.

11. Разработка методов и средств планирования и управления производственными процессами и их результатами.

Публикации. Основное содержание работы по теме диссертации изложено в 13 публикациях, в том числе 10 публикаций в изданиях, включенных в перечень рецензируемых научных изданий, в которых должны быть опубликованы основные научные результаты диссертаций на соискание ученой степени кандидата наук, на соискание ученой степени доктора наук.

Объем и структура диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы, включающего 169 наименований. Работа изложена на 174 страницах текста, содержит 39 рисунков, 12 таблиц и 6 приложений.

Сущность, классификация и принципы контроля

В нормативной документации под понятием мост подразумевают наиболее распространенное понятие мостового сооружения [118]. В свою очередь мостовые сооружения являются многосложными искусственными сооружениями, создаваемыми в местах пересечения дорог и над различного рода препятствиями с целью пропуска транспорта, пешеходов, различного назначения коммуникаций, водотоков и селей. Несмотря на различное предназначение, технологию строительства, разницу в строении и природе назначения и даже разные обозначения мостовых сооружений, все они имеют единое предназначение – транспортное.

При анализе темпов строительства мостовых сооружений были изучены данные, представленные Федеральной службой государственной статистики (Росстат) на конец 2014 г., которые показывают, что на территории нашей страны насчитывалось 42 000 мостов, на железных дорогах – 30 500 путепроводов и мостов общей длиной 993 000 п.м. [128]. Официальной данных по статистике, доказывающей нехватку мостовых сооружений не существует, однако косвенно об этом свидетельствует два основных показателя: число постоянно действующих переправ и показатель транспортного перепробега. Под понятием транспортного перепробега подразумеваются расстояния между двумя точками по земле и по воздуху [61]. Например, на данный момент перепробег в г. Москва составляет 70 – 80 %, по сравнению с 20 – 25 % в столицах западных стран. [128].

По данным Федерального дорожного агентства на 2015 г. количество дорог федерального значения, в которые входят мостовые сооружения, удовлетворяющих требованиям нормативной документации, было всего чуть больше 60 %. Исходя из положений международного рейтинга глобальной конкурентоспособности, выпущенного аналитическим отделом Всемирного экономического форума «Global Competitiveness Report», Россия по качеству дорог находится на 123 месте из 140 [168].

Если рассматривать статистику в отношении мостовых сооружений, то стоит отметить то положение, что в 2000 г. Министерство транспорта РФ в «Концепции улучшения состояния мостовых сооружений» оценивало только 20 % искусственных сооружений как «хорошее», 18 % относились к сооружениям в неудовлетворительном состоянии и аварийным был 1 %, что составляло более 400 объектов [74]. На данный момент имеется информация о более чем 500 мостовых сооружений, расположенных на территории России, проезд по которым опасен. Анализируя статистику, представленную Росстатом, можно сделать вывод о том, что только с 2013 г. их число увеличилось, как минимум, на сотню единиц [128].

На основании вышеизложенного можно сделать вывод о том, что вопрос о современном состоянии построенных мостовых сооружений и строительстве новых безусловно играет важную роль для развития государства. Не стоит забывать, что вышеописанная концепция устанавливала крайним сроком устранения мостов, находящихся в «неудовлетворительном» состоянии, 2005 год, что еще раз говорит о том, что проблема повышения качества актуальна в рассматриваемой сфере, особенно на современном этапе. Строительство мостовых сооружений представляет особую область транспортного строительства. Отведение в самостоятельный раздел обусловлено рядом особенностей строительно-монтажных работ (СМР), которые требуют специальных средств и методов устройства подобных сооружений, таких как мосты, эстакады, путепроводы и трубы.

Научный анализ особенностей организации строительства искусственных сооружений нашел отражение в работах [4, 14, 25, 81, 145, 161], основными из которых являются: - удаленность дорожно-мостовых объектов друг от друга и от крупных населенных пунктов, что влечет за собой определенные сложности при организации работ и оснащении объектов специализированными кадрами, а также необходимыми материальными и техническими ресурсами; - территориальное расположение строительных организаций; - концентрация больших объемов работ как на достаточно небольших строительных площадках, так и их рассредоточение вдоль строящихся (реконструируемых) дорог; - многообразие проектных решений, требующее использования соответствующих приемов работ и методов, и, как следствие, различных форм организации строительного производства; - географические и климатические условия, подразумевающие индивидуальный подход к осуществлению строительно-монтажных работ даже на объектах со схожими конструктивными решениями; - необходимость исполнения работ в сжатые сроки, в том числе в «окна» в графиках движения железнодорожного транспорта и навигации. Специфика деятельности мостостроительных организаций подразумевает ряд трудностей, для преодоления которых необходимо обеспечить следующие условия: высокое качество выполнения работ, низкие сроки строительства, повышение экономической эффективности, прибыльность [45, 66]. При невыполнении данных задач мостостроительная компания в условиях рыночной экономики просто прекратит свою деятельность и существование.

Основы информационного моделирования и управление проектными и строительными процессами на его основе

Период конца ХХ – начала XXI веков отмечен изобретением принципиально нового метода проектирования, заключающегося в создании компьютерной модели, несущей в себе всевозможные данные об объекте строительства.

Появление компьютерных моделей является следствием реакции специалистов строительной отрасли на радикально изменившуюся информационную плотность окружающей нас действительности. В современных условиях проектировщикам уже невозможно эффективно работать с поступающим к ним большим и постоянно растущим потоком информации, подлежащей обработке в процессе проектирования, без усовершенствования средств обработки и хранения информации. Этот информационный поток не иссякает даже после завершения строительства объекта, так как наступает стадия эксплуатации в виде активной фазы «жизненного цикла» [27, 137].

Подход к проектированию через информационное моделирование предполагает, прежде всего, сбор и обработку всей конструкторской, технологической, инженерной, экономической и иной информации об объекте строительства со всеми ее взаимосвязями и зависимостями, когда все, что имеет отношение к объекту, рассматривается в совокупности (рисунок 18) [34].

Безошибочное обозначение взаимосвязей, верная классификация, правильное структурирование и достоверность данных являются гарантией успеха технологии информационного моделирования.

В рамках рассматриваемой технологии главные решения в процессе проектирования остаются во власти специалиста, а компьютер осуществляет только порученную ему отдельную техническую функцию, связанную с обработкой информации. Основное отличие нового подхода от прежних методов проектирования заключается в том, что количество и сложность технических операций, выполняемых компьютером, носит принципиально иной характер, и человеку самому уже не справиться с таким объемом информации [101, 166].

Главная особенность метода информационного моделирования заключается в том, что объект строительства при проектировании рассматривается как единое целое. При данной концепции, изменение любого из его параметров приводит к автоматическому изменению других, сопряженных с ним элементов, включая визуализацию, чертежи, спецификации и календарный график производства работ.

В строительстве существует множество определений понятия «информационная модель», однако общий их смысл сводится к следующим характеристикам [23, 78, 158]: - правильно скоординированная, взаимосвязанная модель, подчиняющаяся анализу и расчетам; - модель, обладающая геометрической привязкой; - модель, подходящая для использования компьютером. Данные из информационной модели могут использоваться для принятия проектных решений, оформления проектной документации нового поколения, оценки эксплуатационных качеств строительного объекта, формирования смет и планов, заказа и производства оборудования и материалов, управления строительством и эксплуатацией в течение всего жизненного цикла объекта, проектирования и управления реконструкцией или ремонтом, и иных целей [21, 28, 169].

Информационная модель не только хранится, но и активно используется на протяжении жизненного цикла строительного объекта. Информация, содержащаяся в модели, может меняться, дополняться, отражая на конкретный момент времени текущее состояние объекта [143].

За счет внедрения информационного моделирования в строительство согласно многим проведенным исследованиям [57, 122, 151, 155, 165] организация получает следующие преимущества (рисунок 19): сокращение совокупной стоимости владения; сокращение сроков проектирования; более высокая точность, детализация и общее качество проекта; корректировка проекта в сторону повышения энергоэффективности и других экологических характеристик; - повышение производительности работы благодаря упрощению доступа к информации; - точность подсчета количества материалов и оборудования в спецификациях; повышение согласованности строительной документации; визуализация проектных решений при проектировании, строительстве, эксплуатации.

Взаимосвязь комплекса решений на основе информационной модели и технических рисков, возникающих на некоторых этапах инвестиционно-строительного процесса Основными пользователями информационной модели объекта являются: архитекторы, проектировщики, конструкторы, строители, монтажники, производители строительных конструкций, оборудования и материалов.

Программный комплекс, основанный на концепции информационного моделирования, открывает возможность получения не только статичной модели объекта строительства, но и проектирования всех технологических процессов на просторах виртуального пространства. Разработкой и развитием данных продуктов занимаются такие компании как: Autodesk Inc, Synchro ltd, Bentley Systems Inc. Подобные модели часто называют визуальным моделированием или 4D BIM. Обозначение «4» свидетельствует о привязке к четвертому измерению, которое выражается во времени. Четырехмерные модели дают возможность отследить последовательность строительного процесса. На данный момент подобные модели набирают популярность в использовании в различных проектах как на стадии проектирования, так и на стадиях реализации и эксплуатации [142, 157, 167].

Четырехмерные модели увеличивают возможности трехмерных моделей и дают дополнительные преимущества, так как включают в себя план работ [156]. В результате использования подобных моделей специалисты работают с наглядным планом строительных работ, что приводит к усовершенствованию взаимопонимания участников команды. Основным плюсом моделей является наличие опции «а что, если…», благодаря которой возможно проводить тестирование различных вариантов планов организации строительного производства [136, 159].

Благодаря четырехмерной модели может быть выполнена оценка последовательности производства работ в соответствии с данными проекта, произведен анализ пространственных пересечений, выявлены пространственно-временные коллизии при монтаже готовых конструкций и оборудования, либо при монтаже инженерных сетей и коммуникаций. Использование данных моделей на практике может предотвратить ряд проблем ещё до начала этапа строительства.

Основы построения информационной модели по результатам лабораторных испытаний, проводимых на этапе строительства мостовых сооружений

После произведенной оценки значения нормированного вектора вносятся в таблицу информационной модели.

Важной особенностью является возможность проставления приоритетной оценки проектным институтом, которая отменяет остальные значения и свидетельствует о единственно верном пути устранения несоответствия, установленного предписанием. Такой же приоритетной оценкой может воспользоваться и заказчик, но при условии отсутствия приоритета у проектного института. Приоритетной оценкой в рамках рассматриваемого подхода является «1».

Следующим этапом является обработка результатов службой строительного контроля путем суммирования оценок по каждому пути устранения несоответствия, что приводит к обозначению наиболее рационального действия в рамках выписанного предписания.

В итоге, по каждому предписанию становится возможным значительное сокращение сроков, за счет совершенствования процесса документооборота между участниками строительства. Применяя данный подход, процесс принятия решения становится открытым, а меры по устранению несоответствий в комплексе учитывают влияние на сроки, стоимость и техническое состояние объекта нарушения.

Благодаря классификации выданных предписаний разрабатывается информационная база данных, содержащая в себе данные о принятых ранее решениях по всем выявленным несоответствиям. Таким образом, появляется возможность развивать базу данных и постепенно сокращать время на составление возможных вариантов устранения нарушений и их обработку. 3.4 Методика организации строительства на базе использования информационных моделей в строительном контроле

Настоящая методика предназначена для организаций, предоставляющих услуги по проведению строительного контроля на объектах мостового строительства, которые в своей практической деятельности применяют технологии информационного моделирования.

Положения данной методики носят рекомендательный характер и могут применяться участниками строительства мостовых сооружений, а именно: заказчиком строительства, проектировщиками, строительным контролем, производителями работ.

Методика не регламентирует специфику построения информационной модели по конкретным разделам, а описывает рекомендации и формы по внесению информации об объекте строительства, непосредственно влияющие на организацию строительного производства.

Методика разработана с целью совершенствования организации строительного производства мостовых сооружений путем использования разработанных положений при проведении контроля над строительством. Данная цель может достигаться путем решения следующих основных задач: - повышение производительности работы благодаря скоординированному подходу к решению производственных задач в процессе строительства мостовых сооружений с использованием средств информационного моделирования; - определение параметров и практических рекомендаций, обеспечивающих высокое качество и единообразное представление информации об объекте строительства; - обеспечение организации эффективного обмена при коллективной работе; - разработка и проверка исполнительной документации на основе информационной модели объекта строительства; - междисциплинарная координация решений и выявление отклонений от проекта на основе информационной модели; - расчет и визуальная проверка объемов выполненных работ с помощью информационной модели. Общие положения

Положения методики разработаны с учетом того факта, что в настоящее время уровень внедрения технологии информационного моделирования сооружений в Российской Федерации находится на начальном этапе, а наибольшее распространение эта технология получила в проектировании. На стадиях строительства и эксплуатации опыт применения данной технологии только нарабатывается.

Основной целью информационного моделирования мостовых сооружений является обеспечение высокого качества, обоснованности, эффективности и безопасности решений, принимаемых на всех этапах жизненного цикла объектов.

Требования застройщика или технического заказчика (заказчика) по применению технологии информационного моделирования службой строительного контроля должны быть отражены в контракте (техническом задании к контракту).

Служба строительного контроля на основании технического задания, разрабатывает и предоставляет на согласование заказчику план взаимодействия участников строительства с информационной моделью мостового сооружения. План реализации должен быть согласован со всеми участниками строительного производства, в том числе проектной организацией. Между участниками должен быть достигнут консенсус о том, как будет организована работа с информационной моделью. Это соглашение должно быть отражено в протоколе технического совещания.

Со стороны проектной организации, службы строительного контроля, генерального подрядчика и со стороны заказчика должны быть назначены лица, ответственные за работу с информационной моделью. Лица, представляющие проектную организацию, службу строительного контроля, генерального подрядчика, на которых возложены обязанности по работе с информационной моделью, должны обладать знаниями, умениями и достаточным опытом применения технологии информационного моделирования для качественного выполнения своих обязанностей.

Лицо, представляющее заказчика, осуществляющее общий мониторинг за объектом строительства с помощью информационной модели, должно обладать общими знаниями об использовании технологии информационного моделирования и иметь навыки для работы с программным обеспечением, предназначенным для просмотра информационных моделей с целью проверки, внесения комментариев (при необходимости) и оценки выполняемых работ. Обязанности и функции вышеуказанных лиц должны быть отражены в договорах на выполнение работ (рисунок 32).

Анализ результатов работы и перспективные направления дальнейших исследований

При строительстве мостовых сооружений зачастую подготавливаются две строительные площадки. В связи с этим службе строительного контроля для организации работ с информационной моделью мостового сооружения необходимо задействовать не менее двух сотрудников, ответственных за работу с информационной моделью; подрядной организации, производящей строительные работы - одного. Обобщая данные по произведенным расчетам, можно сделать вывод о том, что затраты, связанные с работой с информационной моделью, в среднем составят 1 млн. руб. для подрядной организации и службы строительного контроля.

Экономический эффект для подрядной организации и службы строительного контроля будет положительным и напрямую зависеть от сокращения продолжительности строительства объекта за счет улучшения организации производства путем применения информационного моделирования. Для заказчика строительства будет наблюдаться снижение затрат при осуществлении мониторинга и эксплуатации мостового сооружения (рисунок 36) [66]. 1. В рамках диссертационного исследования рассмотрено совершенствование алгоритмов контроля при строительстве мостовых сооружений и разработана соответствующая блок-схема процессов. 2. Разработана схема взаимодействия службы строительного контроля с информационной моделью мостового сооружения, отражающая входные и выходные данные процесса функционирования модели. 3. Предложен подход к организации строительства мостовых сооружений с использованием информационного моделирования, основывающийся на вводе результатов фактически проведенных лабораторных исследований строительных материалов, изделий и конструкций в информационную модель мостового сооружения. 4. Определены преимущества предложенного подхода, а именно: - оперативное информирование всех участников строительного производства о результатах контроля; - наглядная визуализация, позволяющая избежать разночтения результатов испытаний специалистами различных направлений; - сокращение времени на анализ и принятие коллегиальных решений при наличии значительных отклонений показателей от нормативной и проектной документации; - сбор информации необходимой для дальнейшего мониторинга и корректной эксплуатации объекта капитального строительства, что позволит увеличить долговечность конструкций и сэкономить средства на проведении дополнительных обследований; - возможность проведения испытаний на цифровой модели с получением максимально приближенных к реальности данных. 5. Разработана методика принятия решений для устранения несоответствий на основе парных сравнений. 6. Разработана методика организации строительства на базе использования информационных моделей в работе строительного контроля. 7. Проведена оценка влияния разработанной методики организации строительства, по результатам которой получены данные о затратах на внедрение и работу с информационной моделью мостового сооружения.

В рамках данного исследования и экспериментального применения разработанного подхода к организации строительного производства с применением информационного моделирования в строительном контроле произведено внедрение разработанного стандарта организации СТО «Управление строительным процессом на основе построения информационной модели строящихся мостовых сооружений» (Приложение А).

Апробация результатов исследования была проведена в следующих организациях: - Открытое акционерное общество «Рязаньавтодор» (в состав входят проектно-изыскательский институт «Автодормостпроект» и 12 филиалов ДРСУ в районах области); - Общество с ограниченной ответственностью «Научно Технический Центр Строительные Технологии» (испытания и расчеты строительных элементов, аудиты строительных компаний, консалтинговая деятельность по вопросам управления в области инженерно-технического проектирования, строительный контроль и техническое сопровождение, а также научные исследования в области естественных и технических наук); - Общество с ограниченной ответственностью «ТН-СТРОЙ», при организации работ по строительству подъезда к инновационному центру «Сколково» (акты внедрения представлены в Приложениях Б, В, Г).

Отдельные результаты работы были приняты к использованию Министерством транспорта и автомобильных дорог Рязанской области (акт внедрения представлен в Приложении Д).

Теоретические результаты работы были использованы в процессе подготовки бакалавров по дисциплине «Информационные системы, технологии и автоматизация в строительстве» НИУ МГСУ (справка о внедрении представлена в Приложении Е). Важным элементом методик, прошедших апробацию, является согласованная работа участников строительства в информационной модели по результатам выписанного предписания. Пример результатов оценки с использованием матрицы парных сравнений и подсчета итогового значения представлен на рисунке 37.

Данные по принятию решений по устранению предписания При работе с информационной моделью перед службой строительного контроля были поставлены следующие задачи: ввод результатов лабораторных испытаний, проведенных подрядной организацией; ввод результатов лабораторных испытаний, проведенных строительным контролем; - ввод замечаний по результатам проведения операционного и приемочного контроля, связанных с нарушениями требований проекта и технологии производства; - классификация предписаний в соответствии с видами работ и составление возможных путей устранений несоответствий, анализ данных по выбору наиболее рациональных путей; проверка исполнительной технической документации, а также объемов выполненных работ с использованием данных, содержащихся в информационных моделях (рисунок 38).

Для оценки результатов внедрения был произведен опрос производителей работ, проектировщиков, специалистов строительного контроля и заказчика строительства на объектах: «Строительство примыкания к автомобильной дороге М-1 «Беларусь», левая сторона, 17 км, для организации подъезда к Инновационному центру «Сколково» в Одинцовском муниципальном районе», «Строительство путепровода на автомобильной дороге Московское малое кольцо через Икшу, Ногинск, Бронницы, Голицыно, Истру на км 2 участка от Киевского шоссе до Минского шоссе, Московская область», «Московская область автомобильная дорога А-107 Московское малое кольцо», «Строительство подъезда к Инновационному центру «Сколково» от 52 км МКАД (внешняя сторона) в Одинцовском районе. Эстакада в д. Марфино» и других (рисунок 39).