论“六新”新技术赋能山西省吉县至隰县高速公路建设管理

2022-12-21申铁军

交通科技与管理 2022年23期

冀明,申铁军

（1.山西路桥桥隧工程有限公司,山西朔州 036000; 2.山西路桥建设集团有限公司,山西太原 030006）

0 引言

山西省吉县至隰县高速公路项目北起临汾市隰县，南接吉河、临吉高速，2022年底建成通车。伴随交通强国建设的“六新”（新的材料、新的技术、新的基建、新的装备、新的产品、新的业态），隰吉项目全面聚焦“创新、品质、绿色、安全、智慧”关键词，深思高速公路施工建造产业升级之难点，着力构建以新发展理念为指引，纵贯项目全寿命周期、横跨各业务板块的品质工程建设体系。

1 高标准设计策划

在项目建设初期，隰吉项目组织各参建单位到省外同类先进项目对标考察学习，积极探索项目企业化运作新模式、新体系、新举措。隰吉项目树立全寿命周期动态设计理念，将标准化设计、耐久性设计、生态环保设计贯穿于设计工作全过程。同时，先进的设计结合工程实际，策划开展“混凝土外观”“路面施工质量”“亮化工程”等专项提升行动，有效提升工程品质。项目开工以来，在山西省交通建设中心等上级单位的历次综合监督检查中，工程实体的抽检合格率均达到96%以上，连续3年在山西全省综合排名第一，并荣获质量管理专项考核优秀单位荣誉称号[1-2]。

1.1 标准化设计方面

编制印发项目设计标准化手册，规范防排水预制构件规格种类，实现桥隧工程标准化建造和预制构件规模化生产。

1.2 耐久性设计方面

通过路面上面层改用废胎胶粉复合改性沥青混凝土、桥面铺装防水层采用热熔橡胶沥青同步碎石、桥面现浇C50混凝土铺装中掺入聚丙烯纤维等措施，有效提升工程耐久性。

1.3 生态环保设计方面

坚持“路景相融”理念，护坡采用六棱块+植草、拱形骨架+植草、框格梁生态防护填充植生袋等工程与生态防护相结合的技术，有效保障边坡稳定、水土流失防治和边坡植被自然恢复，着力打造“一洞一景”“一坡一景 ”[3-4]。

1.4 智能设计方面

在工程关键部位、薄弱环节质量控制方面，采用路基压实度瑞雷波无损检测、桥梁预制梁板质量智能化检测、隧道排水系统检测机器人、路面智能物联施工监控等多项智能化检测技术，全面消除常见隐患和质量通病。

2 新技术赋能+创新驱动

隰吉项目是山西省交通运输厅确定的智慧建设示范项目和BIM技术应用示范工程，肩负着交通强省信息化建设落地和数字化转型探索的重任。始终秉承“智慧建设、品质项目”的工作理念，综合运用5G+、互联网、大数据、BIM+GIS等技术，合力打造2361数字化管理平台[5-6]。

2.1 新技术赋能

隰吉项目将“智慧工地”“工业化建造”和“智能建造”作为项目智能化建设的三块，投入使用三重一大决策系统、法务案件管理系统、“路桥行”车辆管理系统、OA协同办公系统等16类信息化系统，全面打造“数字隰吉”。作为“施工现场安全防护设施标准化攻关行动”试点单位，隰吉项目以全面推行“互联网+安全”管理模式，构建“人、物、管”为一体的安全生产管理体系。投入使用以VR技术为支撑的安全培训中心，创新推行“3+1”培训模式、安全责任赋码，提升全员综合素质；全面应用智慧用电系统、架桥机智能监测系统、危大工程视频监督系统等新技术，提升安全管理信息化水平，全力打造安全生产“隰吉标准”。为提升工程实体质量，运用智慧监理系统，通过为主要监理人员配备手持视频终端设备，实现人员定位、越界预警、现场喊话、视频回传等功能，监理管理工作效果不断凸显。采用工序App、云检系统、视频监控、智能张拉压浆设备、智慧监理、单兵系统等信息化管理手段加强施工质量管理，严格质量红线管理，将红线管理贯穿到工程实施全过程[7]。见图1、图2。

图1 信息化智慧系统数据流程图

图2 隰吉项目技术管理流程图

2.2 创新驱动

创新“一站式解决、三级管控、全业务管理链条”的管理模式，借助252路视频监控系统，实现全过程可视化、远程化控制，形成信息化业务“一条线”、管理“一张网”。基于BIM技术，采取智能选线，选线由一个月缩短至3个小时，选线效率大幅提高；利用单兵系统，实现人员定位、越界预警、现场喊话、视频回传等功能。目前BIM+GIS系统已实现全线施工人员机械设备定位，征拆资料与现场进度吻合，全线地理信息、模型信息全覆盖，质量管控系统有效地实现了全过程管控。智能化EPS管理系统，采用DCS层次结构进行智能化管理，通过大数据分析蓄电池的健康状况，实现后备电池自动充放电监测、电池性能的全天候过程管理，延长蓄电池使用寿命2年以上，大大降低成本。同时减少环境污染，契合“双碳”和“节能减排”发展目标，经济效益和社会效益显著。

3 推广应用新技术实例分析

2019—2022年三年建设期内，隰吉项目大范围推广应用粉煤灰轻质高强隔声板、公路防撞墙防腐护板等新型材料，充分降低后期运营维护成本；引入智能无人摊铺机、前卡式千斤顶智能张拉设备、支护多臂机械、电缆沟浇筑台车、二衬钢筋绑扎台架等；引入桥梁墩（柱）液压提升式爬模施工、高墩柱无支架现浇箱梁、小半径匝道梁板架设等先进技术，大力推广装配式盖系梁操作平台、防撞墙施工平台等新装备，提升项目本质安全水平，在保证工程项目建设质量、进度的同时，有效促进技术水平的显著提升。

3.1 智慧预制梁厂

借助移动台座+同步液压模板系统+智能信息化管理+智能温控蒸汽养生工艺的项目，也是省内首个采用装配式涵洞的试点项目。智慧预制梁厂采用“移动台座-整体式液压模板-蒸汽养护棚”3步流水化生产工艺，达到了模板高效安拆、台座一键驻位、数控振捣密实、错峰生产、梁板生产周期大大缩减的效果，有效提升了项目建设效率[8-9]，实现了预制梁全方位、全天候、无死角养生。隰吉高速公路梁板集中预制中心是按照“三集中”建设理念跨标段建设的大型预制梁厂，承担1 185片梁板预制任务。梁板预制中心的建设使用，极大地缩短梁板生产周期，减少临时占地和资源浪费[10-11]。梁板预制过程中，该中心积极推行固废利用技术、智能喷淋养护系统、智能真空压浆设备等新技术新工艺，加快转化“六新”技术应用，为项目高效率、高质量建设提供了有力保障[12]。施工期间，牢牢把控“安全、质量、进度、管理”四个方面，科学筹划施工方案，严格过程控制和工序衔接，全力推进预制梁生产进度。有了新技术的支持，隰吉高速梁板预制任务的圆满完成，保障了梁板架设、桥面系施工的连续性，为桥梁贯通和桥面铺装施工奠定了坚实基础。

3.2 节水保湿养护膜养护工艺

生态水泥水稳基层双层连铺中应用节水保湿养护膜养护的施工养护工艺。该工艺有效结合路桥生态水泥与节能保湿养护膜的显著优势，铺筑路段表层无麻面、无明显微裂缝且表面湿润，早期强度高，有优良的耐磨性和较强的抗裂性。同时可以有效节约养护用水，减少洒水车等机械台班频次，提高铺设效率，且养护膜核心材料环保可降解[13]。

3.3 超声波分体滚轴摊铺机、三维激光摊铺机的应用

超声波分体滚轴摊铺机全面提升混凝土振捣前的密实性、混凝土铺装后的平整度。经工后实测，混凝土表面平整度达到了3 mm的误差精度，桥面标准化施工水平显著提高。隰吉项目还在探索启用更加先进的三维激光摊铺机，此设备的投入使用将进一步提升混凝土标程控制的精准度，桥面铺装作业采用汽车泵输送浇筑混凝土，人工配合三维激光摊铺机，采用座驾式磨光机进行二次收面。三维激光摊铺机是目前国内最先进的桥面铺装自动化设备，可避免施工过程中因震动和传统人工分块支模引起的标高误差[14-16]。