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數(shù)字孿生虛擬梁場(chǎng)、智能鋼筋生產(chǎn)線(xiàn)、智能混凝土澆筑系統(tǒng)……智慧梁場(chǎng)有了“黑科技”加持，助力成渝中線(xiàn)高鐵建設(shè)持續(xù)刷新“進(jìn)度條”。4月1日，記者從中鐵五局集團(tuán)六公司了解到，由中鐵五局以智能建造2.0標(biāo)準(zhǔn)修建的安岳東制梁場(chǎng)，作為國(guó)內(nèi)首個(gè)可以預(yù)制試驗(yàn)更高時(shí)速跨度40米箱梁的高鐵梁場(chǎng)，正在加快推動(dòng)高鐵更高時(shí)速40米箱梁的建造關(guān)鍵核心技術(shù)落地，實(shí)現(xiàn)了國(guó)內(nèi)領(lǐng)跑。

▲成渝中線(xiàn)高鐵安岳東制梁場(chǎng)。受訪(fǎng)單位供圖

制梁場(chǎng)被“搬”上大屏，讓生產(chǎn)效率提升20%

成渝中線(xiàn)高鐵是我國(guó)“八縱八橫”高鐵網(wǎng)沿江通道的重要組成部分，目前正在如火如荼建設(shè)。

在成渝中線(xiàn)高鐵四川段9標(biāo)的安岳東制梁場(chǎng)，走進(jìn)梁場(chǎng)控制中心，巨大的屏幕上顯示著一個(gè)數(shù)字孿生的虛擬梁場(chǎng)，就像是現(xiàn)實(shí)中的梁場(chǎng)被“搬”了進(jìn)來(lái)。

“通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)、先進(jìn)算法、BIM+GIS數(shù)字孿生、人工智能等新一代信息技術(shù)，我們創(chuàng)新開(kāi)發(fā)了數(shù)智梁場(chǎng)生產(chǎn)控制平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)了物資管理、生產(chǎn)管理、進(jìn)度管理、質(zhì)量管理、安全管理的少人化、可視化、智能化、信息化?！敝需F五局集團(tuán)六公司副總經(jīng)理兼項(xiàng)目經(jīng)理周濤介紹，整個(gè)系統(tǒng)的投用，加速了高鐵箱梁制造生產(chǎn)力和產(chǎn)品服務(wù)的智慧化升級(jí)，推動(dòng)了建造方式和生產(chǎn)資料的數(shù)字化提升。

他粗略估算了一下，與傳統(tǒng)梁場(chǎng)相比較，他們的這個(gè)智慧梁場(chǎng)作業(yè)人員減少了約30%，生產(chǎn)效率提升了約20%。特別是在關(guān)鍵工序和危重生產(chǎn)環(huán)節(jié)，智能建造的數(shù)字化和智能化應(yīng)用顯著改善了作業(yè)環(huán)境和產(chǎn)品質(zhì)量。

目前，我國(guó)高鐵架梁施工中，以架設(shè)跨度32米箱梁為主。與之相比，40米箱梁不但可以滿(mǎn)足350公里時(shí)速要求，在更高時(shí)速的條件下也有更好的適應(yīng)性。

為了達(dá)到40米箱梁的相關(guān)要求，中鐵五局集團(tuán)六公司還聯(lián)合高校開(kāi)展多項(xiàng)科研課題研究，利用以BIM為核心技術(shù)的數(shù)字化三維技術(shù)、基于機(jī)器視覺(jué)和深度學(xué)習(xí)的混凝土澆筑非接觸智能監(jiān)測(cè)技術(shù)、視覺(jué)成像技術(shù)、三維激光掃描技術(shù)、無(wú)人機(jī)載設(shè)備非接觸式快速測(cè)量方法及系統(tǒng)，指導(dǎo)40米箱梁預(yù)制、架設(shè)和裝配式橋面系施工，確保安全、提高施工質(zhì)量及效率。

全國(guó)首創(chuàng)混凝土智能澆筑系統(tǒng)，40米箱梁6小時(shí)內(nèi)完成澆筑

箱梁跨度從32米提升到40米，混凝土澆筑要增加70立方米，且成渝中線(xiàn)高鐵要試驗(yàn)更高時(shí)速，這對(duì)混凝土品質(zhì)、施工工藝、技術(shù)指標(biāo)等提出了更高的要求，給混凝土澆筑提出了更高的工藝要求。

對(duì)此，安岳東制梁場(chǎng)在全國(guó)首創(chuàng)了混凝土智能澆筑系統(tǒng)，用“硬核”的智造工藝，提高澆筑施工效率和混凝土品質(zhì)。

“目前，高鐵預(yù)制箱梁混凝土澆筑均采用車(chē)載泵+布料機(jī)施工。”周濤介紹，這種工藝存在兩點(diǎn)不足：一是混凝土方量增加導(dǎo)致澆注時(shí)間延長(zhǎng)，加之泵管容易堵塞，澆筑時(shí)間不受控制；二是分段長(zhǎng)度、分層厚度由布料工人操作實(shí)施，主觀(guān)性強(qiáng)，較工藝要求或存在較大偏差。

相比之下，混凝土智能澆筑系統(tǒng)不需要人工布料，而是實(shí)現(xiàn)了無(wú)人化，智能布料機(jī)采用皮帶輸送混凝土的布料方式，使混凝土輸送穩(wěn)定、布料效率高，杜絕傳統(tǒng)工藝的堵管現(xiàn)象，確保40米箱梁在6小時(shí)內(nèi)澆筑完成?；炷林悄懿剂?、自動(dòng)計(jì)量，可以精準(zhǔn)控制布料分段長(zhǎng)度及分層厚度，使混凝土澆筑質(zhì)量有更好的保障。

▲ 成渝中線(xiàn)高鐵安岳東制梁場(chǎng)智能混凝土澆筑系統(tǒng)。受訪(fǎng)單位供圖

“在提高施工效率的同時(shí)，智能布料機(jī)實(shí)現(xiàn)自走行功能，無(wú)吊裝作業(yè)，也減少了安全隱患，降低了人工、能耗等成本。”周濤表示。

數(shù)據(jù)顯示，混凝土智能澆筑系統(tǒng)采用低能耗裝置，實(shí)現(xiàn)節(jié)能環(huán)保，比傳統(tǒng)車(chē)載泵+布料機(jī)澆筑工藝能耗降低了60%。

▲ 成渝中線(xiàn)高鐵安岳東制梁場(chǎng)鋼筋加工機(jī)械臂。受訪(fǎng)單位供圖

“混凝土智能澆筑系統(tǒng)自去年10月起在安岳東制梁場(chǎng)應(yīng)用，目前，我們正在申請(qǐng)國(guó)家發(fā)明專(zhuān)利，未來(lái)將在其他交通建設(shè)項(xiàng)目中逐步推廣?！痹谥軡磥?lái)，40米箱梁的澆筑，節(jié)省的不僅是投資，也不僅是橋墩的減少，而是可以讓高鐵達(dá)到更高的速度，以科技創(chuàng)新引領(lǐng)中國(guó)高鐵持續(xù)領(lǐng)跑。

從高鐵擴(kuò)展到高速，搶占預(yù)制梁智能建造“全新賽道”

實(shí)際上，不僅是成渝中線(xiàn)高鐵智慧梁場(chǎng)，如今，中鐵五局六公司還把智慧梁場(chǎng)推廣至G5京昆高速?gòu)V綿高速項(xiàng)目，搶占并領(lǐng)跑高速公路預(yù)制梁智能建造的“全新賽道”。

“我們向規(guī)模要效益。傳統(tǒng)的高速公路預(yù)制梁基本上是以標(biāo)段為單位組織生產(chǎn)，就像一個(gè)個(gè)小作坊，無(wú)法支撐智能化設(shè)備的巨額投入?！敝需F五局集團(tuán)六公司副總經(jīng)理兼項(xiàng)目經(jīng)理劉智軍介紹，中鐵五局在廣綿高速擴(kuò)容工程中集投資、建設(shè)、運(yùn)營(yíng)為一體，把廣元至綿陽(yáng)段擴(kuò)容工程10-13標(biāo)的5738片T梁集中在一個(gè)梁場(chǎng)里生產(chǎn)，總共生產(chǎn)5738片高速公路T梁，這使智能建造成為可能。

▲廣綿高速智慧梁場(chǎng)。受訪(fǎng)單位供圖

據(jù)悉，該梁場(chǎng)由數(shù)控設(shè)備、各類(lèi)傳感器及信息化平臺(tái)構(gòu)成，設(shè)置40米T梁生產(chǎn)線(xiàn)4條、25米T梁生產(chǎn)線(xiàn)10條，采用了鋼筋智能加工設(shè)備、T梁智能生產(chǎn)線(xiàn)、混凝土水平皮帶輸送系統(tǒng)、自動(dòng)溫控蒸汽養(yǎng)護(hù)棚及自動(dòng)張拉壓漿系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了“鋼筋綁扎、混凝土澆筑、蒸汽養(yǎng)護(hù)、預(yù)應(yīng)力張拉、移梁壓漿”全預(yù)制周期的循環(huán)生產(chǎn)，將梁片生產(chǎn)周期由傳統(tǒng)的7天縮短至4天。

值得一提的是，梁場(chǎng)內(nèi)還設(shè)置了智慧管控中心，具備施工任務(wù)下達(dá)、各工序流程安排、安全管理、梁體質(zhì)量控制及環(huán)水保管理等功能，解決了過(guò)去傳統(tǒng)梁場(chǎng)施工存在的能耗高、效率低、品控難等問(wèn)題，真正實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)監(jiān)控與智能分析，在品質(zhì)耐久、智能建造、低碳環(huán)保上實(shí)現(xiàn)了技術(shù)突破和管理創(chuàng)新。

據(jù)初步統(tǒng)計(jì)，該智慧梁場(chǎng)實(shí)現(xiàn)了節(jié)約作業(yè)人員50%，生產(chǎn)用地節(jié)約60%，工效提高35%。

“新質(zhì)生產(chǎn)力的‘新’，核心在于以科技創(chuàng)新推動(dòng)產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新。智能建造就是建筑行業(yè)的新質(zhì)生產(chǎn)力，正在深度改變著建筑行業(yè)?！敝需F五局集團(tuán)六公司總經(jīng)理陳吉林表示，作為在渝的國(guó)家高新技術(shù)企業(yè)，未來(lái)，公司將在智能建造上持續(xù)走在行業(yè)前沿，一體化推進(jìn)部署創(chuàng)新鏈、產(chǎn)業(yè)鏈、人才鏈，從而提高科技成果轉(zhuǎn)化和產(chǎn)業(yè)化水平，實(shí)現(xiàn)持續(xù)高質(zhì)量發(fā)展。