推廣工業(yè)化智能建造技術(shù)引領(lǐng)交通行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展

2023年01月28日

2022年12月30日上午，由中交一公局集團(tuán)參與投資建設(shè)的德州至上饒國家高速公路合肥至樅陽段（簡稱合樅高速）在沿線人民熱切期盼中建成通車，為安徽交通路網(wǎng)再添一條“新動脈”。它北接濟(jì)南至祁門高速淮南至合肥段，南連池州長江公路大橋，猶如一條巨龍騰飛在冬日的皖南大地上。

　　【技術(shù)引領(lǐng)】為“交通強(qiáng)國”建設(shè)貢獻(xiàn)力量

　　合樅高速全長134.158公里，總投資104.5億元，是國家高速公路網(wǎng)中德州至上饒高速公路的重要組成部分，也是安徽省高速公路規(guī)劃網(wǎng)“五縱十橫”中“縱三”的重要一段。

　　項(xiàng)目特點(diǎn)可概括為“一高、二新、三示范”。

　　一高：即工業(yè)化程度高。“全面工業(yè)化建造技術(shù)”是合樅高速建設(shè)一個顯著特征，其中鋼板橋面連續(xù)簡支輕型T梁、裝配式鋼板組合梁、窄鋼箱組合梁、樁板式路基、橋梁管樁基礎(chǔ)、預(yù)制墩柱、裝配式涵洞通道等標(biāo)準(zhǔn)化預(yù)制、裝配化施工技術(shù)在該項(xiàng)目得到廣泛推廣應(yīng)用，裝配化率達(dá)85%。

　　二新：即結(jié)構(gòu)新、工藝新。項(xiàng)目規(guī)模化應(yīng)用裝配式鋼板組合梁、裝配式窄鋼箱組合梁等新型結(jié)構(gòu)橋梁；樁板式無土路基新結(jié)構(gòu)、新工藝應(yīng)用于新建高速公路，為全國首例。

　　三示范：即部級“三大示范”項(xiàng)目。合樅高速是交通運(yùn)輸部第一批公路BIM技術(shù)應(yīng)用示范項(xiàng)目、“高速公路工業(yè)化智能建造”科技示范工程、“平安百年品質(zhì)工程”示范創(chuàng)建項(xiàng)目。

　　合樅高速致力于“標(biāo)準(zhǔn)化裝配式結(jié)構(gòu)體系”建設(shè)及“智能化預(yù)制生產(chǎn)安裝技術(shù)”BIM+智慧工地數(shù)字化建造技術(shù)”研究，全力打造“公路橋涵工程工業(yè)化建造技術(shù)”品牌，研究成果被中國公路學(xué)會鑒定為國際領(lǐng)先水平。

　　【裝配式施工】建橋修路猶如“搭積木”

　　合樅高速在踐行綠色公路理念，提倡公路建設(shè)大型、工廠化、標(biāo)準(zhǔn)化施工的大背景下，通過標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)、工廠化生產(chǎn)、一體化安裝，形成了裝配式通道、樁板式路基、輕型T梁、鋼板組合梁、窄鋼箱組合梁等系列產(chǎn)品，涵蓋了各個跨徑的工業(yè)化建造技術(shù)。工業(yè)化理念讓高速公路上的每一道涵洞、每一根墩柱、每一個蓋梁、每一片梁板都變成了在工廠加工的“積木”，使得修建高速像搭“積木”一樣，干凈、快捷、方便。

　　“工業(yè)化理念下的綠色高速公路建設(shè)，作業(yè)環(huán)境好、作業(yè)強(qiáng)度低，工人滿意；施工進(jìn)度快、產(chǎn)品質(zhì)量好，施工單位滿意；設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)化程度高、工作量小，設(shè)計(jì)單位滿意；工地?fù)P塵少、污水排放少，附近居民滿意。”說到高速公路工業(yè)化建造的好處，項(xiàng)目總承包部副總工袁義軍滔滔不絕。

　　裝配化結(jié)構(gòu)體系的體現(xiàn)形式有很多：

　　裝配化涵洞通道：提出管型通道3R斷面和箱型通道三折線斷面型式，較傳統(tǒng)現(xiàn)澆通道，工期可縮短2/3，綜合造價可降低15%~30%，降低碳排放25%~32%。

　　樁板式路基：項(xiàng)目全幅應(yīng)用樁板式路基設(shè)計(jì)為全國首次，通過鋼套筒和填芯鋼筋將高強(qiáng)度預(yù)制管樁與預(yù)制面板連接形成透空的框架式承載結(jié)構(gòu)，提出了不落地一體化架設(shè)裝備及架設(shè)工藝，較填方路基，具有承載力強(qiáng)、工后沉降小等特點(diǎn)，可節(jié)約土地約50%，建設(shè)周期可縮短13%以上。

　　輕型T梁：采用等截面設(shè)計(jì)，模塊化配筋，鋼橫梁連接，簡支鋼橋面連續(xù)。等截面設(shè)計(jì)方便液壓式側(cè)模的開合，適于流水線預(yù)制的工業(yè)化生產(chǎn)方式；模塊化配筋便利鋼筋的組拼；鋼橫梁連接和鋼橋面連續(xù)替代了混凝土后澆帶連接方式，提高了組拼安裝效率。

　　鋼板組合梁橋：構(gòu)建少主梁體系鋼板組合梁設(shè)計(jì)理論，采用雙鋼主梁+橋面板結(jié)構(gòu)，具有結(jié)構(gòu)合理、質(zhì)量易控制、運(yùn)輸施工便利、綠色環(huán)保、景觀性和耐久性好等特點(diǎn)。鋼材較多梁式結(jié)構(gòu)可節(jié)約15%~20%，全寬預(yù)制橋面板可降低混凝土用量10%~15%，可降低碳排放25%~30%，具有顯著的綠色建造示范效果。

　　【數(shù)字化賦能】全國率先示范“公路BIM技術(shù)應(yīng)用”

　　合樅高速緊緊圍繞交通運(yùn)輸部對BIM技術(shù)應(yīng)用示范項(xiàng)目的建設(shè)要求，運(yùn)用先進(jìn)信息技術(shù)和新型科技手段，實(shí)現(xiàn)進(jìn)度、質(zhì)量、安全、計(jì)量支付等工作之間的數(shù)據(jù)聯(lián)動，使項(xiàng)目管理更為精細(xì)化、高效化、智能化。

　　“結(jié)合項(xiàng)目裝配化程度高的特點(diǎn)，通過BIM技術(shù)應(yīng)用，將全線工程拆分成近25萬個建筑信息模型。構(gòu)件的幾何信息、物料信息、質(zhì)量管理信息、進(jìn)度管控信息、風(fēng)險管控信息、計(jì)量支付信息等全部集成在每個模型中，實(shí)現(xiàn)信息模塊化、標(biāo)準(zhǔn)化、集成化管理。”項(xiàng)目總承包部副總工袁義軍介紹道。建立BIM協(xié)同管理平臺，實(shí)現(xiàn)了質(zhì)檢資料線上填報、進(jìn)度計(jì)劃自動糾偏、安全風(fēng)險在線巡查消除、計(jì)量支付資料自動編制、內(nèi)業(yè)資料自動組卷歸檔等功能，大大提高了項(xiàng)目管理效率。

　　基于BIM模型信息，實(shí)現(xiàn)了在前期成本估算時獲得更準(zhǔn)確的工程量統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)；在BIM技術(shù)的基礎(chǔ)上結(jié)合GIS軟件，幫助項(xiàng)目在規(guī)劃階段評估場地的使用條件和特點(diǎn)，做出最理想的場地規(guī)劃、交通流線組織關(guān)系、建筑布局等關(guān)鍵性決策等；結(jié)合BIM模型，采用三維動畫模擬施工方案進(jìn)行技術(shù)安全交底，提升項(xiàng)目可視化交底覆蓋率，幫助作業(yè)工人更好地理解新技術(shù)、新工藝，提高技術(shù)交底實(shí)效。在項(xiàng)目建設(shè)過程中，BIM技術(shù)已經(jīng)由方案變成了一項(xiàng)項(xiàng)的成果，并在項(xiàng)目前期方案策劃階段、施工階段實(shí)踐中取得了顯著效果。

　　【智能化生產(chǎn)】打造行業(yè)“智造”標(biāo)桿

　　作為交通運(yùn)輸部工業(yè)化智能建造科技示范項(xiàng)目，合樅高速致力于引進(jìn)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)、智能施工設(shè)備等先進(jìn)的信息技術(shù)與工地生產(chǎn)管理深度融合，旨在打造公路行業(yè)“智造”標(biāo)桿，真正實(shí)現(xiàn)由管理“人”到管理“數(shù)據(jù)”的轉(zhuǎn)變，由“人”生產(chǎn)數(shù)據(jù)到“機(jī)器和軟件”生產(chǎn)數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)變，由“人”驅(qū)動管理流程到“數(shù)據(jù)”驅(qū)動管理流程的轉(zhuǎn)變，實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目管理水平的提升。

　　智慧檢測：項(xiàng)目大量采用預(yù)制管樁+預(yù)制墩柱設(shè)計(jì)，在進(jìn)行安裝施工時應(yīng)用智能樁基（墩柱）質(zhì)量控制系統(tǒng)，通過高度集成衛(wèi)星定位傳感器、傾角傳感器、電流傳感器等設(shè)備，實(shí)現(xiàn)對樁基平面位置、垂直度、貫入度、標(biāo)高、錘擊數(shù)等信息的采集及質(zhì)量評價，提高成樁效率與質(zhì)量；應(yīng)用路基智能壓實(shí)系統(tǒng)，通過北斗定位系統(tǒng)、壓實(shí)傳感器、數(shù)據(jù)采集盒等設(shè)施，實(shí)時顯示壓實(shí)度、碾壓遍數(shù)、運(yùn)行速度、行駛軌跡等信息，引導(dǎo)工人更好地把控路基壓實(shí)質(zhì)量；應(yīng)用3D智能攤鋪控制系統(tǒng)，通過機(jī)載電腦+油缸控制器+標(biāo)靶接收器+高程信號發(fā)射器，無需打樁放樣即可實(shí)現(xiàn)水穩(wěn)/瀝青路面攤鋪機(jī)作業(yè)過程中毫米級自動控制找平，精確控制高程、坡度及平整度；引進(jìn)三維激光掃描混凝土構(gòu)件自動檢測系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)預(yù)制構(gòu)件幾何尺寸與模板變形的快速精準(zhǔn)檢測，并自動出具檢測報告。

　　智慧梁場：項(xiàng)目輕型T梁預(yù)制采用全自動生產(chǎn)線，通過拌合站智能監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)每槽、每車真實(shí)生產(chǎn)配合比數(shù)據(jù)的實(shí)時采集，獲取水泥劑量、水灰比、混凝土級配、外加劑等質(zhì)量關(guān)鍵信息，對混凝土生產(chǎn)質(zhì)量進(jìn)行及時評價；通過混凝土平面運(yùn)輸系統(tǒng)、自行式移動臺座系統(tǒng)、液壓固定側(cè)模系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)混凝土全自動高效率澆筑振搗作業(yè)；通過智能張拉壓漿系統(tǒng)，可以精確控制張拉預(yù)應(yīng)力值大小，實(shí)時準(zhǔn)確測量預(yù)應(yīng)力鋼筋伸長量，將人為干擾和環(huán)境因素影響降到最低，有效解決傳統(tǒng)張拉工藝存在的過程不規(guī)范、誤差過大、張拉數(shù)據(jù)不精確等問題；項(xiàng)目每一片T梁在出廠前，都埋設(shè)了可追溯的RFID芯片“身份證”，可追溯該構(gòu)件所有管理數(shù)據(jù)和質(zhì)量數(shù)據(jù)，便于橋梁運(yùn)營后的長期維護(hù)，實(shí)現(xiàn)從原材料控制到預(yù)制T梁安裝的全過程智能管理。

　　“工業(yè)化、信息化建造施工順應(yīng)國家大力發(fā)展裝配式建筑趨勢，符合交通運(yùn)輸部提出的綠色公路建造理念。流水線式的標(biāo)準(zhǔn)施工流程以及優(yōu)越的作業(yè)環(huán)境，使得工程質(zhì)量、安全穩(wěn)定性控制得到保障。與此同時，它也實(shí)現(xiàn)了公路建設(shè)逐步向工廠化的轉(zhuǎn)型，以及筑路工人逐步向產(chǎn)業(yè)工人的轉(zhuǎn)型。”項(xiàng)目辦主任王伯全說道。

　　合樅高速以“綠色集約、工業(yè)智造、技術(shù)示范、安全環(huán)保、品質(zhì)爭先”為建設(shè)理念，深耕裝配式公路建造技術(shù)研究，不斷總結(jié)施工經(jīng)驗(yàn)，實(shí)現(xiàn)了工程質(zhì)量和生產(chǎn)效率的大幅提升，為國家高速公路高品質(zhì)建設(shè)率先作出了示范，同時也為加快“交通強(qiáng)國”的建設(shè)貢獻(xiàn)力量。

（責(zé)任編輯：何雯麗）