摘要:错台严重、对拉孔涂抹不美观……这些在以往箱涵施工中的问题,现在得到了解决。这个项目施工中采用整体式桁架现浇箱涵模版,重量轻、移动方便,与传统工艺相比,可提高效率20%,并有效降低成本,属于山东首创。
如果在济南至宁津高速公路项目建设工地上刮起六级风,龙门吊就会自动触动防风系统预警,马上双关停,以保证施工安全。
错台严重、对拉孔涂抹不美观……这些在以往箱涵施工中的问题,现在得到了解决。这个项目施工中采用整体式桁架现浇箱涵模版,重量轻、移动方便,与传统工艺相比,可提高效率20%,并有效降低成本,属于山东首创。
骨料溯源、智能配比、拌合监测、成品追踪,在项目的8座拌合站,系统自动收集材料配比、拌合时长、用量偏差等关键指标,自主生成多维分析图表,当检测数据超标时,就会通过双通道预警机制实时推送至施工、监理、业主三方管理人员,实现质量问题闭环处置。
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这样的智慧化在济南至宁津高速公路项目建设中几乎无处不在。
绿色低碳研发,固废材料“变废为宝”
济南至宁津高速公路工程(以下称“济德项目”)是山东省“十四五”期间重点建设项目,路线自南向北依次与青银高速、济南绕城高速二环线北环段、高武高速、滨德高速相接,途经济南市天桥区、起步区、德州市齐河县、临邑县、陵城区和宁津县,终点与国道339交叉并设置宁津西互通。
该项目采用双向六车道标准建设,设计速度120公里/小时,路线全长约94.8公里。全线设大桥7座,中桥31座,小桥6座,涵洞86道;互通立交11处(其中枢纽互通立交4处),分离立交26处,通道162处;服务区2处,匝道收费站7处,养护工区2处,监控通信分中心1处。
济德项目作为省会都市圈(济南新旧动能转换起步区)对接雄安新区最便捷通道,将进一步增强济南作为省会经济圈核心城市的辐射带动作用,对优化山东省高速公路网布局,改善区域交通运输条件,促进省会经济圈及区域经济社会发展等具有重要意义。
济德项目副总经理吴传山介绍,项目坚持绿色低碳建设思路,打造“由下到上,由内到外”全方位低碳示范段落,为国内绿色高速建设提供“济德样本”。
济德项目沿线存在的大宗固废类材料如高亮矿渣、粉煤灰、石膏等固废资源,吴传山说,项目坚持低碳研发,将固废材料“变废为宝”。
一是研发生态土壤胶结材料代替水泥,应用于搅拌桩施工,提高搅拌桩成桩质量的同时,实现固废资源化利用率超过80%,降低二氧化碳排放量达60%以上,促进软土固化工程低碳绿色转型升级。
二是研发固废基胶凝材料,应用于半刚性水稳基层,实现半刚性基层的三层连铺,有效减少水稳基层开裂的同时,缩短施工周期50%。
项目在设计阶段,对填方高度介于3-6米的路基边坡采用植物纤维毯代替圬工防护,全线共使用植物纤维毯总面积超130万平方米,为省内在建项目规模最大。
据了解,植物纤维毯可以灵活配合路基、路面的施工工序和进度,提高施工效率和早期防护效果。同时节省造价,每平方米节约造价40%左右。与硬质护坡相比,每平方米年固碳量增加约2.0kg,预计每年可新增固碳量约2600吨。
智慧济德,以智慧智能实现提质增效
济德项目通过AI模型、物联网等技术的深度融合,打造生产管理智能化、安全防控主动化的新型梁场,显著提升施工质量与安全保障能力。
基于山东高速数字化建设管理平台中枢支撑,济德项目创新构建全域拌合数据中台系统,通过物联网动态监测技术对全线8座综合拌合站实施全要素联网管控,重点打造“骨料溯源-智能配比-拌合监测-成品追踪”四位一体的全流程智慧管控体系,实现从原材料进场到成品出料的全链条数字化闭环管理。
同时,项目研发新型压浆设备集成返浆稳压与在线水胶比检测系统,增设密度计实时监测浆液密度,通过自动判定系统保障合格率100%,创新引入语音播报功能,实时提示操作步骤,有效降低人工操作误差,通过数字化手段将传统经验式管理转化为数据驱动的精准管控模式。
在安全防控中,济德项目也实现了主动化。比如,自主研发施工现场安全隐患智能监测系统。
济德项目二标段安全总监魏振伟在现场进行了直观形象的演示。通过人工智能算法赋能普通监控设备,可以自动识别施工过程中存在的安全隐患,总结归纳64种常见隐患,自主研发72种隐患视频自动识别算法模型,深度覆盖典型作业场景;发现隐患即时推送现场一线管理人员,自动督促隐患整改,节约了人力、物力,提高了施工现场安全防护范围和智能化水平。
规避人为操作失误与极端天气风险;应用AI人脸识别系统,通过摄像头比对作业人员信息库,确保持证上岗;应用碳纤维吊绳,替代传统钢丝绳,降低梁板损伤与断丝伤人概率。
基于物联网技术,济德项目对配电设备及线路的电流、电压、温度等参数进行24小时监测,结合云平台分析,实时预警电气火灾、违规接线等隐患,解决隐蔽工程排查难题,实现电气安全“防患于未然”。
在动火作业智能管控种,电焊机加装智能物联网芯片,实现“加芯赋码”,经授权的持证电气焊工通过扫码方可开启设备进行作业,作业审批实现自动上传,使用过程全记录管理,从根本上破解无证作业、未批作业等顽疾。
创新济德,打造平安百年品质示范工程
济德项目路线所经地带地处黄河下游冲积平原,河流、沟渠密度较大,地下水位较高,地质以粉土、砂土居多,施工难度大。
为提升水泥搅拌桩成桩质量,项目公司创新开展《喷扩压灌流态固化土桩加固软弱地基新技术》课题研究,研发喷扩压灌流态固化土桩施工新工艺,与传统水泥搅拌桩相比,单桩地基承载力提高40%,加固面积提高1.6倍,布桩数量降低30%,综合建设成本降低35%,这一技术已经在徒骇河大桥应用。
项目公司编制《桁架式现浇箱涵标准化施工指南》,并将相关建设经验推广至临滕、齐临等项目。
济德项目工程处张荣华介绍,在技术创新中,济德项目在山东省内首次采用钢波纹板拱桥技术,具备以下显著优势——
抗震性能优越,柔性结构设计可有效适应地基沉降变形;施工便捷性突出,较传统现浇混凝土工艺缩短工期约2个月;安装灵活性强,采用标准化预制构件,能通过调整管径和板厚适配1-20米跨径及不同填土高度需求,经该技术成功破解了复杂地质条件下桥梁建设的多项技术难题,为交通基础设施建设提供了创新解决方案。
同时,济德项目实现了山东省内首次钢波纹管涵大规模应用。项目采用钢波纹管涵代替传统混凝土过水箱涵,全线共设计钢波纹管涵39道,合计长度1705.8m。相比于传统箱涵,钢波纹管涵施工简单快速灵活,实现管涵结构一次完成,节约工期50%,节约造价15%,可延长使用寿命至少20年。
济德项目也是山东省内首次应用腹板无钢筋的超高性能混凝土(UHPC)工字梁结构体系的高速建设项目。这种设计可以充分发挥UHPC主梁的超高抗压性能,抵抗“纤薄”截面下预应力束带来的高应力问题,同时借助UHPC卓越的抗折性能,实现普通混凝土桥面板受力效能最大化。
项目团队经多轮有限元模拟与实体验证,在确保结构安全的前提下,创新采用无腹筋构造方案,成功减少钢筋用量53吨,在确保结构安全性的同时实现经济效益优化,也为同类工程提供了可复制推广的建造方案。
记者:柴颖颖 编辑:俞丹 校对:汤琪
来源:济南时报-新黄河