沙漠公路智能施工創(chuàng)新

整理 本刊記者 趙曉夏 新疆交投阿烏高速公路有限責任公司 竇軻

S21阿烏高速公路全面開展“品質(zhì)工程”創(chuàng)建和綠色公路建設(shè)，提高項目管理標準化、精細化、信息化、科技化、智慧化管理水平，推進專業(yè)化、裝配式工業(yè)化建造水平，積極推廣“四新”技術(shù)應用，探索出了多項適用于沙漠高速公路建設(shè)的技術(shù)和設(shè)備，創(chuàng)造了新疆公路建設(shè)史上的多個“第一次”。

Part1：北斗衛(wèi)星技術(shù)輔助下的系列施工創(chuàng)新

無人駕駛施工機械機群

山西路橋建設(shè)集團有限公司承建的一期三標段采用無人駕駛施工機械機群攤鋪面層。無人駕駛施工機械機群集成了瀝青攤鋪測厚雷達系統(tǒng)、北斗定位系統(tǒng)、360度環(huán)視全景監(jiān)控系統(tǒng)、數(shù)字化施工系統(tǒng)、雷達防撞輔助系統(tǒng)、新型振動式灑油技術(shù)和攤鋪機無線遙控技術(shù)。面層攤鋪采用無人駕駛施工機械機群，既能適應精簡的單車操縱模式，也能夠?qū)崿F(xiàn)多車協(xié)同作業(yè)。無人駕駛施工機械機群可以實現(xiàn)作業(yè)區(qū)域現(xiàn)場智能測量與規(guī)劃；作業(yè)任務(wù)生成、下發(fā)及工作路徑規(guī)劃；在離車狀態(tài)下對壓路機的啟停控制；壓路機行駛狀態(tài)實時感測和控制；對工作任務(wù)的進度跟蹤和質(zhì)量評價實現(xiàn)數(shù)字化、圖形化等。

砂礫樁智能化管控施工方法

邢臺路橋建設(shè)總公司承建的一期八標段采用砂礫樁施工智能化管控系統(tǒng)，在傳統(tǒng)施工工藝的基礎(chǔ)上，結(jié)合北斗高精度定位技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)及傳感器技術(shù)，實時、精準把控樁基處理全過程的質(zhì)量管理。通過北斗高精度定位模塊及其他各類傳感器集成而成，結(jié)合軟件算法和樁基施工工藝，實時計算及記錄樁基處理過程中的各種關(guān)鍵指標等信息，并上傳至施工管理平臺，實時預警，引導現(xiàn)場施工。

高填方路基太陽能沉降觀測技術(shù)

龍建路橋股份有限公司承建的一期四標段為評價高填方沙基的穩(wěn)定性，埋設(shè)了高填方砂基沉降觀測站，采用北斗衛(wèi)星傳導遙通訊技術(shù)，把每小時采集一次的數(shù)據(jù)傳輸?shù)綌?shù)據(jù)采集中心，從2020年12月路基完工至今已連續(xù)觀測6個月。截至目前，該斷面高填方路基沉降量約為54毫米，檢測結(jié)果顯示，該斷面近半年的沉降滿足路基設(shè)計規(guī)范的要求。

基于北斗定位的智能施工管控技術(shù)

阿烏公司應用基于北斗衛(wèi)星的高精度定位技術(shù)，結(jié)合施工工藝及現(xiàn)場管理需求，形成遠程可視化管理成套技術(shù)，通過記錄施工碾壓設(shè)備數(shù)據(jù)，實現(xiàn)現(xiàn)場動態(tài)質(zhì)量智能監(jiān)管。目前，梁場看板張拉壓漿數(shù)據(jù)及壓實看板臺背碾壓數(shù)據(jù)均已接入管理系統(tǒng)。

無人駕駛機械

Part2：裝配式鋼板組合梁橋

邢臺路橋建設(shè)總公司承建的一期八標段建設(shè)了新疆公路行業(yè)首個裝配式鋼板組合梁橋、第一個裝配式橋梁預制場。裝配式鋼板組合梁橋?qū)κ┕ぞ毣藴驶蟾鼮閲栏瘢煌愋偷匿摻畎氤善芬笳`差必須在5毫米以內(nèi)，所有齒板外露鋼筋必須在同一高度，外露同一長度，從正面和側(cè)面視覺效果都在一個平面。一期八標出色完成了該項任務(wù)。

Part3：水溝滑模攤鋪施工技術(shù)

中鐵四局集團有限公司承建的二期四標段成功運用水溝滑模攤鋪施工新技術(shù)，標志著新疆沙漠高速公路建設(shè)防排水施工中首次運用路堤排水溝滑模攤鋪施工技術(shù)。水溝滑模攤鋪施工工藝包含開定型挖溝槽、聚乙烯18絲防滲膜、滑模攤鋪、切縫、養(yǎng)生等施工項目。施工過程中，混凝土集中拌制后運至現(xiàn)場，并由專門操作員操作滑模機作業(yè)，啟動附著式振動器后，啟動液壓泵站、油缸開始作伸縮運動，由推進器將混凝土推進到渠道成型模外壁所形成的梯形空腔內(nèi)，固定成型的混凝土附著在渠槽壁上，受渠槽壓頂同時擠壓成型。

水溝滑模攤鋪施工技術(shù)

Part4：玄武巖破碎石水穩(wěn)基層

永升建設(shè)集團有限公司承建的二期二標段首次在新疆采用玄武巖破碎石作為水穩(wěn)原材料，玄武巖破碎石拌和的水穩(wěn)料，級配易于控制、穩(wěn)定性好、強度大。與以往的水泥穩(wěn)定砂礫相比，玄武巖破碎石水穩(wěn)基層承載力和穩(wěn)定性均有了顯著提升，有效提高了施工質(zhì)量。

風積砂3D打印

Part5：底基層改良工藝

中鐵一局第三工程分公司承建的一期一標段提出在原設(shè)計（水洗砂+卵石+風積砂）配合比的基礎(chǔ)上增加1.5%的42.5普通硅酸鹽水泥以改良施工工藝，兩者通過物理、化學反應，形成一種穩(wěn)定、板結(jié)的改良底基層料，使底基層達到板結(jié)條件，防止干翻漿，有效增強了底基層的強度，保證了施工質(zhì)量。

Part6：施工揚塵控制技術(shù)

小型霧炮設(shè)備在全線預制場、拌和站等區(qū)域開始投入使用。該設(shè)備特點為風力強勁、射程高（遠）、穿透性好，可以實現(xiàn)精量噴霧，霧粒細小，快速將塵埃抑制降沉，工作效率高、作業(yè)速度快、覆蓋面積大。

小型霧炮

Part7：3D打印風積砂混凝土制備與耐久性研究

邢臺路橋建設(shè)總公司承建的一期八標段開展了3D打印風積砂混凝土制備與耐久性研究。研究目標為研發(fā)滿足連續(xù)擠出工藝的3D打印風積砂（被風吹、積淀的沙層，多見于沙漠、戈壁）混凝土材料，且抗壓強度不低于30兆帕；分析3D打印風積砂混凝土最佳打印工藝參數(shù)；測試3D打印風積砂混凝土各向異性；測試3D風積砂混凝土凍融、碳化、收縮等耐久性能。