精雕細(xì)琢鑄精品 科技引領(lǐng)建通途

【資料圖】

——寫在西安外環(huán)高速公路南段建成通車之際

金秋時(shí)節(jié)，備受社會(huì)各界關(guān)注的西安外環(huán)高速公路南段9月28日順利建成通車。讓我們走進(jìn)這個(gè)被交通運(yùn)輸部批準(zhǔn)的全國“交通強(qiáng)國智能化高速公路建設(shè)運(yùn)營管理”試點(diǎn)工程，感受眾多硬科技的應(yīng)用如何讓這條路熠熠生輝！

智能管控

俗語云“秀才不出門，能知天下事”。隨著數(shù)字時(shí)代的來臨，讓這句俗語變成了現(xiàn)實(shí)。

西安外環(huán)南項(xiàng)目從開工之初就積極探索應(yīng)用互聯(lián)網(wǎng)+建設(shè)項(xiàng)目管理模式，根據(jù)高速公路建設(shè)工程管理的要求、工作流程和施工規(guī)范，基于計(jì)算機(jī)、手機(jī)與網(wǎng)絡(luò)信息化技術(shù)，建立了交控長安信息化管理系統(tǒng)，開發(fā)應(yīng)用了7個(gè)信息化系統(tǒng)（即：試驗(yàn)數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)，站、場(chǎng)數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)，治污減霾施工管理系統(tǒng)，數(shù)字化資料管理系統(tǒng)，施工安全管理系統(tǒng)，施工監(jiān)測(cè)管理系統(tǒng)，施工視頻監(jiān)控系統(tǒng)）、26個(gè)子系統(tǒng)，囊括了施工的方方面面。目前已取得發(fā)明專利2項(xiàng)，實(shí)用新型專利4項(xiàng)，軟件著作權(quán)16項(xiàng)，該系統(tǒng)還榮獲“十三五”全省交通運(yùn)輸科技成果展二等獎(jiǎng)。

西安外環(huán)南項(xiàng)目在各工地試驗(yàn)室、臨建廠區(qū)、施工現(xiàn)場(chǎng)等重點(diǎn)區(qū)域安裝了監(jiān)測(cè)、監(jiān)控設(shè)備，所有監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)及現(xiàn)場(chǎng)畫面實(shí)時(shí)傳輸至信息化管理系統(tǒng)中，項(xiàng)目管理人員可通過所在單位的監(jiān)控室及手機(jī)終端實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的全方位管控，能夠準(zhǔn)確了解到項(xiàng)目各施工現(xiàn)場(chǎng)的施工情況以及所有監(jiān)測(cè)設(shè)備實(shí)時(shí)上傳的各類監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)了“足不出戶”便可全方位、全過程對(duì)工程質(zhì)量、安全、進(jìn)度及環(huán)保等方面進(jìn)行精準(zhǔn)管理，大大提高了工作效率。

在施工過程中，西安外環(huán)南項(xiàng)目第一控制性工程——白鹿原隧道承擔(dān)了交通運(yùn)輸部“平安百年品質(zhì)工程”黃土隧道工程領(lǐng)域建設(shè)研究任務(wù)。該隧道全長2819.5米（雙洞），開挖寬度18.7米，開挖斷面192.3平方米，為國內(nèi)單洞斷面最大的三車道土質(zhì)隧道，具有開挖斷面大、地質(zhì)水文構(gòu)造復(fù)雜、安全管控風(fēng)險(xiǎn)高等特點(diǎn)，為確保隧道安全可控、質(zhì)量穩(wěn)定、進(jìn)度合理、環(huán)保達(dá)標(biāo)，該項(xiàng)目以信息化管理為著力點(diǎn)，研發(fā)應(yīng)用隧道施工人員面部及指紋識(shí)別門禁系統(tǒng)、人員及機(jī)械設(shè)備定位系統(tǒng)、隧道快速監(jiān)控量測(cè)系統(tǒng)。通過提前預(yù)設(shè)的報(bào)警值，當(dāng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)超限后，系統(tǒng)服務(wù)器會(huì)發(fā)出聲光報(bào)警，提醒施工人員盡快撤離，并發(fā)送信息至各級(jí)管理人員，確保現(xiàn)場(chǎng)安全。

針對(duì)質(zhì)量保證措施，信息化管理系統(tǒng)構(gòu)建了從原材料進(jìn)場(chǎng)到拌和站，再到施工現(xiàn)場(chǎng)的全流程、透明化質(zhì)量管理體系，數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)自動(dòng)提取試驗(yàn)機(jī)的試驗(yàn)數(shù)據(jù)、拌和站的拌和數(shù)據(jù)、預(yù)制梁場(chǎng)的張拉壓漿數(shù)據(jù)，對(duì)于不合格的數(shù)據(jù)通過短信、微信向相關(guān)人員推送報(bào)警信息。避免不合格材料用于工程，半自動(dòng)變成全自動(dòng)，實(shí)現(xiàn)從料源進(jìn)場(chǎng)到實(shí)體工程質(zhì)量的全過程智能化管控。

數(shù)字賦能

BIM是一種在計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（CAD）等技術(shù)基礎(chǔ)上發(fā)展起來的多維建筑模型信息集成管理技術(shù)。這個(gè)電腦上虛擬的模型，可立體、多角度展示建筑物的結(jié)構(gòu)與所有細(xì)節(jié)信息。西安外環(huán)南項(xiàng)目首次以白鹿原隧道、陶峪河大橋、藍(lán)田南立交等工程為載體，應(yīng)用BIM技術(shù)指導(dǎo)設(shè)計(jì)和施工。從設(shè)計(jì)之初就創(chuàng)建了BIM模型，進(jìn)入施工環(huán)節(jié)后，在設(shè)計(jì)BIM模型的基礎(chǔ)上進(jìn)行輕量化的二次開發(fā)，建立的《橋隧建設(shè)BIM協(xié)同管理系統(tǒng)》榮獲2020年度中國公路學(xué)會(huì)“交通BIM工程創(chuàng)新獎(jiǎng)”一等獎(jiǎng)。該項(xiàng)目從設(shè)計(jì)到施工到養(yǎng)護(hù)的所有數(shù)據(jù)都在BIM平臺(tái)有跡可循，工程出現(xiàn)的任何問題可以輕易地從數(shù)據(jù)追溯到源頭，有效提升項(xiàng)目的管理效能。

智慧施工

科技化、高效化是高速公路項(xiàng)目施工發(fā)展的方向，陜西交控集團(tuán)在項(xiàng)目建設(shè)中以3D攤鋪和智慧化無人攤鋪技術(shù)為起點(diǎn)，探索并促進(jìn)各項(xiàng)新施工技術(shù)的應(yīng)用，為陜西高速公路施工技術(shù)高質(zhì)量發(fā)展提供了有力保障。

西安外環(huán)南段施工中，在K48+400—K48+920挖方左幅段落水穩(wěn)底基層進(jìn)行3D攤鋪首試，試驗(yàn)段總長度520米，施工全過程采用拓普康mmGPS 3D攤鋪控制系統(tǒng)，這也是陜西高速公路項(xiàng)目首次采用該技術(shù)進(jìn)行路面鋪筑。3D攤鋪技術(shù)是通過衛(wèi)星全球?qū)Ш蕉ㄎ幌到y(tǒng)和激光高精度測(cè)量系統(tǒng)，立體控制攤鋪的高程精度和平面精度，相當(dāng)于對(duì)路面進(jìn)行3D“打印”，平整精度誤差可控制在3毫米左右。該技術(shù)最大限度地避免了人工掛線及架設(shè)導(dǎo)梁帶來的誤差，實(shí)現(xiàn)了“零掛線”“零導(dǎo)梁”，大幅提高了生產(chǎn)工效。

在路面攤鋪現(xiàn)場(chǎng)，鋼輪碾壓機(jī)、膠輪碾壓機(jī)交替行進(jìn)，駕駛室卻空無一人，技術(shù)人員在路外通過操作界面控制現(xiàn)場(chǎng)9臺(tái)設(shè)備的運(yùn)行……這是項(xiàng)目瀝青路面無人化智慧施工的一幕。該技術(shù)基于北斗高精度定位、慣性導(dǎo)航和雷達(dá)傳感的融合。通過一個(gè)操作界面最多可控制20臺(tái)設(shè)備，以智能化電腦程序設(shè)置實(shí)現(xiàn)瀝青攤鋪機(jī)、壓路機(jī)等設(shè)備的無人化駕駛。該技術(shù)在整個(gè)攤鋪、碾壓施工過程中對(duì)施工碾壓軌跡達(dá)到了精準(zhǔn)控制，定位精度可以做到2厘米，位置信息的采集更達(dá)到毫米級(jí)，有效避免了人為操作過程中常出現(xiàn)的漏壓、過壓、欠壓、超速等問題，更避免了因操作水平不當(dāng)造成的質(zhì)量問題，最大限度提升了瀝青面層的施工質(zhì)量，并降低施工人員的勞動(dòng)強(qiáng)度。

交控智造

西安外環(huán)南項(xiàng)目在建設(shè)中應(yīng)用多款“交控智造”，為工程品質(zhì)提升賦能。西安外環(huán)南段在路面施工中，使用交控橋隧高性能產(chǎn)品制造基地產(chǎn)出的伸縮縫約3775米。該產(chǎn)品是由陜西交控下屬西安公路研究院自主研發(fā)，獲得國家發(fā)明專利，具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)，已在省內(nèi)外多條高速、國省干線公路及市政道路進(jìn)行了工程使用。

標(biāo)牌標(biāo)線是高速公路的重要交安設(shè)施。西安外環(huán)南段交安工程使用高速工貿(mào)公司研發(fā)生產(chǎn)的全壽命標(biāo)志牌、數(shù)碼打印標(biāo)志牌、電刻膜標(biāo)志牌總計(jì)1.3萬平方米；雙組份高亮刮涂標(biāo)線涂料總計(jì)使用387噸，施劃15萬平方米；安裝各類結(jié)構(gòu)創(chuàng)新性護(hù)欄2437米、各類低變形量護(hù)欄8217米、防撞墊49套。全壽命標(biāo)志牌由工貿(mào)公司自主生產(chǎn)，在使用壽命上與高速公路路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)使用年限同步，工藝上對(duì)傳統(tǒng)膜貼膜進(jìn)行了改良，形成了電刻膜標(biāo)志牌和數(shù)碼打印標(biāo)志牌，極大降低了材料成本。雙組份高亮刮涂標(biāo)線涂料是自研配方，委托涂料工廠代加工，具有較好的抗污性、耐磨性、耐候性，反光效果好。

眾多硬科技的應(yīng)用既實(shí)現(xiàn)了對(duì)西安外環(huán)南段在建設(shè)全過程的有效管控，為工程質(zhì)量提供了可靠保障，也為西安外環(huán)高速公路南段后期運(yùn)營管理階段的養(yǎng)護(hù)工作提供了有效的支撐。（何兆法 杜延軍）