實時監控南水北調土方填筑質量的科技“偵察兵”

張濤　劉祖新　張永昌　湯寶坤　馬利民

黃河建工集團實施的南水北調中線淅川5標工程于近期順利通過了質量驗收，為今年南水北調中線一期工程全線通水奠定了基礎。淅川5標是南水北調中線填筑高度最高、膨脹土填筑工程量最集中的標段，其施工的順利完成得益于高填方渠道碾壓施工質量實時監控系統的應用。該系統像“偵察兵”一樣，幫助技術人員掌握現場施工情況，使他們在3公里外的監控室里就可以科學調整施工計劃，保證了施工進度和工程質量。

監控“地上懸河”的一舉一動

南水北調中線工程總干渠大部分是高填方工程，回填土質和降雨天氣對填筑質量影響巨大，一旦碾壓不實，容易出現滲水甚至決堤事故，直接影響沿線居民生命財產安全。

淅川5標全長7.489公里，是南水北調中線填筑量最大、填筑高度最高、膨脹土最集中的標段之一，渠道土方填筑量達到733萬立方米，填方最高處距地面相對高度達19.5米，渠道設計流量為380立方米每秒，加大流量為420立方米每秒。在這里修建渠道，相當于筑起一條10多米高的地上懸河，一旦決口，后果不堪設想。為保證渠道碾壓質量，淅川5標項目部頂著成本增加的壓力，率先采用實時監控系統。

準確、高效監控施工質量

現場監理李垚說：“實時監控系統由總控中心、無線網絡、現場分控站、定位差分基準站、檢測流動站等組成。其優越性體現在以下幾方面：第一，精確度高。輸入實時監控系統的碾壓質量標準是經過現場取樣、反復試驗，經業主、設計代表、監理方多次研究論證，并報上級批準后確定的。要求施工水平距離誤差不超過0.01米，垂直高度誤差不超過0.03米，監控室對碾壓前后的土層厚度、振動模式、碾壓遍數都有精確的數據顯示。第二，省時省力。施工方單人單機即可通過安裝在碾壓機上的GPS定位儀和檢測裝置完成測量和數據傳輸工作，既打破了監理現場旁站、巡檢人員反復檢查的傳統監控方式，又節省了時間和人力。第三，遠程監控。遠在工地30公里外的總控中心可以通過現場分控站隨時了解施工設備的碾壓情況，設在項目部的現場分控站可實時監控碾壓過程。第四，形象直觀。對于機械碾壓的軌跡、速度、振動頻率和強度、碾壓高程，監控室電腦上不僅有數據顯示，還有圖表顯示，如碾壓軌跡圖、壓實厚度圖等。第五，全天候工作。該系統不受晝夜影響，可24小時實時監控，具有實時性、連續性、自動化的監控特點。第六，可追溯性強。該系統有數據庫服務器，對各種數據有記錄功能，可供查詢和研究。第七，信息雙向傳輸。當施工設備出現碾壓速度過快、振動頻率不夠等情況時，現場監理、碾壓機司機、施工人員會在5分鐘內收到GPS系統發來的短信提醒。第八，排除了人為因素的干擾，確保渠道施工質量處于受控狀態?！?/p>

監控系統保證回填施工的質量

淅川5標動工最晚，因下雨、阻工等原因延誤工期累計達5個月，但黃河建工集團仍然提前34天完成了主體施工任務，同時，實時監控系統的選用也保證了施工質量。南水北調中線建管局南陽項目部工管處處長郝繼鋒說：“南水北調工程建設委員會辦公室主任鄂竟平十分重視實時監控系統的應用，他叮囑南水北調中線建管局和河南省建管局在高填方段推廣應用，以先進科技為支撐，促進工程建設?！?■