論“六新”新技術(shù)賦能山西省吉縣至隰縣高速公路建設(shè)管理

冀 明,申鐵軍

（1.山西路橋橋隧工程有限公司,山西 朔州 036000; 2.山西路橋建設(shè)集團有限公司,山西 太原 030006）

0 引言

山西省吉縣至隰縣高速公路項目北起臨汾市隰縣，南接吉河、臨吉高速，2022年底建成通車。伴隨交通強國建設(shè)的“六新”（新的材料、新的技術(shù)、新的基建、新的裝備、新的產(chǎn)品、新的業(yè)態(tài)），隰吉項目全面聚焦“創(chuàng)新、品質(zhì)、綠色、安全、智慧”關(guān)鍵詞，深思高速公路施工建造產(chǎn)業(yè)升級之難點，著力構(gòu)建以新發(fā)展理念為指引，縱貫項目全壽命周期、橫跨各業(yè)務板塊的品質(zhì)工程建設(shè)體系。

1 高標準設(shè)計策劃

在項目建設(shè)初期，隰吉項目組織各參建單位到省外同類先進項目對標考察學習，積極探索項目企業(yè)化運作新模式、新體系、新舉措。隰吉項目樹立全壽命周期動態(tài)設(shè)計理念，將標準化設(shè)計、耐久性設(shè)計、生態(tài)環(huán)保設(shè)計貫穿于設(shè)計工作全過程。同時，先進的設(shè)計結(jié)合工程實際，策劃開展“混凝土外觀”“路面施工質(zhì)量”“亮化工程”等專項提升行動，有效提升工程品質(zhì)。項目開工以來，在山西省交通建設(shè)中心等上級單位的歷次綜合監(jiān)督檢查中，工程實體的抽檢合格率均達到96%以上，連續(xù)3年在山西全省綜合排名第一，并榮獲質(zhì)量管理專項考核優(yōu)秀單位榮譽稱號[1-2]。

1.1 標準化設(shè)計方面

編制印發(fā)項目設(shè)計標準化手冊，規(guī)范防排水預制構(gòu)件規(guī)格種類，實現(xiàn)橋隧工程標準化建造和預制構(gòu)件規(guī)模化生產(chǎn)。

1.2 耐久性設(shè)計方面

通過路面上面層改用廢胎膠粉復合改性瀝青混凝土、橋面鋪裝防水層采用熱熔橡膠瀝青同步碎石、橋面現(xiàn)澆C50混凝土鋪裝中摻入聚丙烯纖維等措施，有效提升工程耐久性。

1.3 生態(tài)環(huán)保設(shè)計方面

堅持“路景相融”理念，護坡采用六棱塊+植草、拱形骨架+植草、框格梁生態(tài)防護填充植生袋等工程與生態(tài)防護相結(jié)合的技術(shù)，有效保障邊坡穩(wěn)定、水土流失防治和邊坡植被自然恢復，著力打造“一洞一景”“一坡一景 ”[3-4]。

1.4 智能設(shè)計方面

在工程關(guān)鍵部位、薄弱環(huán)節(jié)質(zhì)量控制方面，采用路基壓實度瑞雷波無損檢測、橋梁預制梁板質(zhì)量智能化檢測、隧道排水系統(tǒng)檢測機器人、路面智能物聯(lián)施工監(jiān)控等多項智能化檢測技術(shù)，全面消除常見隱患和質(zhì)量通病。

2 新技術(shù)賦能+創(chuàng)新驅(qū)動

隰吉項目是山西省交通運輸廳確定的智慧建設(shè)示范項目和BIM技術(shù)應用示范工程，肩負著交通強省信息化建設(shè)落地和數(shù)字化轉(zhuǎn)型探索的重任。始終秉承“智慧建設(shè)、品質(zhì)項目”的工作理念，綜合運用5G+、互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、BIM+GIS等技術(shù)，合力打造2361數(shù)字化管理平臺[5-6]。

2.1 新技術(shù)賦能

隰吉項目將“智慧工地”“工業(yè)化建造”和“智能建造”作為項目智能化建設(shè)的三塊，投入使用三重一大決策系統(tǒng)、法務案件管理系統(tǒng)、“路橋行”車輛管理系統(tǒng)、OA協(xié)同辦公系統(tǒng)等16類信息化系統(tǒng)，全面打造“數(shù)字隰吉”。作為“施工現(xiàn)場安全防護設(shè)施標準化攻關(guān)行動”試點單位，隰吉項目以全面推行“互聯(lián)網(wǎng)+安全”管理模式，構(gòu)建“人、物、管”為一體的安全生產(chǎn)管理體系。投入使用以VR技術(shù)為支撐的安全培訓中心，創(chuàng)新推行“3+1”培訓模式、安全責任賦碼，提升全員綜合素質(zhì)；全面應用智慧用電系統(tǒng)、架橋機智能監(jiān)測系統(tǒng)、危大工程視頻監(jiān)督系統(tǒng)等新技術(shù)，提升安全管理信息化水平，全力打造安全生產(chǎn)“隰吉標準”。為提升工程實體質(zhì)量，運用智慧監(jiān)理系統(tǒng)，通過為主要監(jiān)理人員配備手持視頻終端設(shè)備，實現(xiàn)人員定位、越界預警、現(xiàn)場喊話、視頻回傳等功能，監(jiān)理管理工作效果不斷凸顯。采用工序App、云檢系統(tǒng)、視頻監(jiān)控、智能張拉壓漿設(shè)備、智慧監(jiān)理、單兵系統(tǒng)等信息化管理手段加強施工質(zhì)量管理，嚴格質(zhì)量紅線管理，將紅線管理貫穿到工程實施全過程[7]。見圖1、圖2。

圖1 信息化智慧系統(tǒng)數(shù)據(jù)流程圖

圖2 隰吉項目技術(shù)管理流程圖

2.2 創(chuàng)新驅(qū)動

創(chuàng)新“一站式解決、三級管控、全業(yè)務管理鏈條”的管理模式，借助252路視頻監(jiān)控系統(tǒng)，實現(xiàn)全過程可視化、遠程化控制，形成信息化業(yè)務“一條線”、管理“一張網(wǎng)”。基于BIM技術(shù)，采取智能選線，選線由一個月縮短至3個小時，選線效率大幅提高；利用單兵系統(tǒng)，實現(xiàn)人員定位、越界預警、現(xiàn)場喊話、視頻回傳等功能。目前BIM+GIS系統(tǒng)已實現(xiàn)全線施工人員機械設(shè)備定位，征拆資料與現(xiàn)場進度吻合，全線地理信息、模型信息全覆蓋，質(zhì)量管控系統(tǒng)有效地實現(xiàn)了全過程管控。智能化EPS管理系統(tǒng)，采用DCS層次結(jié)構(gòu)進行智能化管理，通過大數(shù)據(jù)分析蓄電池的健康狀況，實現(xiàn)后備電池自動充放電監(jiān)測、電池性能的全天候過程管理，延長蓄電池使用壽命2年以上，大大降低成本。同時減少環(huán)境污染，契合“雙碳”和“節(jié)能減排”發(fā)展目標，經(jīng)濟效益和社會效益顯著。

3 推廣應用新技術(shù)實例分析

2019—2022年三年建設(shè)期內(nèi)，隰吉項目大范圍推廣應用粉煤灰輕質(zhì)高強隔聲板、公路防撞墻防腐護板等新型材料，充分降低后期運營維護成本；引入智能無人攤鋪機、前卡式千斤頂智能張拉設(shè)備、支護多臂機械、電纜溝澆筑臺車、二襯鋼筋綁扎臺架等；引入橋梁墩（柱）液壓提升式爬模施工、高墩柱無支架現(xiàn)澆箱梁、小半徑匝道梁板架設(shè)等先進技術(shù)，大力推廣裝配式蓋系梁操作平臺、防撞墻施工平臺等新裝備，提升項目本質(zhì)安全水平，在保證工程項目建設(shè)質(zhì)量、進度的同時，有效促進技術(shù)水平的顯著提升。

3.1 智慧預制梁廠

借助移動臺座+同步液壓模板系統(tǒng)+智能信息化管理+智能溫控蒸汽養(yǎng)生工藝的項目，也是省內(nèi)首個采用裝配式涵洞的試點項目。智慧預制梁廠采用“移動臺座-整體式液壓模板-蒸汽養(yǎng)護棚”3步流水化生產(chǎn)工藝，達到了模板高效安拆、臺座一鍵駐位、數(shù)控振搗密實、錯峰生產(chǎn)、梁板生產(chǎn)周期大大縮減的效果，有效提升了項目建設(shè)效率[8-9]，實現(xiàn)了預制梁全方位、全天候、無死角養(yǎng)生。隰吉高速公路梁板集中預制中心是按照“三集中”建設(shè)理念跨標段建設(shè)的大型預制梁廠，承擔1 185片梁板預制任務。梁板預制中心的建設(shè)使用，極大地縮短梁板生產(chǎn)周期，減少臨時占地和資源浪費[10-11]。梁板預制過程中，該中心積極推行固廢利用技術(shù)、智能噴淋養(yǎng)護系統(tǒng)、智能真空壓漿設(shè)備等新技術(shù)新工藝，加快轉(zhuǎn)化“六新”技術(shù)應用，為項目高效率、高質(zhì)量建設(shè)提供了有力保障[12]。施工期間，牢牢把控“安全、質(zhì)量、進度、管理”四個方面，科學籌劃施工方案，嚴格過程控制和工序銜接，全力推進預制梁生產(chǎn)進度。有了新技術(shù)的支持，隰吉高速梁板預制任務的圓滿完成，保障了梁板架設(shè)、橋面系施工的連續(xù)性，為橋梁貫通和橋面鋪裝施工奠定了堅實基礎(chǔ)。

3.2 節(jié)水保濕養(yǎng)護膜養(yǎng)護工藝

生態(tài)水泥水穩(wěn)基層雙層連鋪中應用節(jié)水保濕養(yǎng)護膜養(yǎng)護的施工養(yǎng)護工藝。該工藝有效結(jié)合路橋生態(tài)水泥與節(jié)能保濕養(yǎng)護膜的顯著優(yōu)勢，鋪筑路段表層無麻面、無明顯微裂縫且表面濕潤，早期強度高，有優(yōu)良的耐磨性和較強的抗裂性。同時可以有效節(jié)約養(yǎng)護用水，減少灑水車等機械臺班頻次，提高鋪設(shè)效率，且養(yǎng)護膜核心材料環(huán)保可降解[13]。

3.3 超聲波分體滾軸攤鋪機、三維激光攤鋪機的應用

超聲波分體滾軸攤鋪機全面提升混凝土振搗前的密實性、混凝土鋪裝后的平整度。經(jīng)工后實測，混凝土表面平整度達到了3 mm的誤差精度，橋面標準化施工水平顯著提高。隰吉項目還在探索啟用更加先進的三維激光攤鋪機，此設(shè)備的投入使用將進一步提升混凝土標程控制的精準度，橋面鋪裝作業(yè)采用汽車泵輸送澆筑混凝土，人工配合三維激光攤鋪機，采用座駕式磨光機進行二次收面。三維激光攤鋪機是目前國內(nèi)最先進的橋面鋪裝自動化設(shè)備，可避免施工過程中因震動和傳統(tǒng)人工分塊支模引起的標高誤差[14-16]。

3.4 工藝自主改造提質(zhì)增效

對原瀝青混凝土修補車輛進行自主改造，把原燃氣加熱系統(tǒng)改造為燃油加熱，用立式攪拌箱替代滾筒式料倉，發(fā)揮原車底盤優(yōu)勢，安裝立式攪拌液壓雙聯(lián)油泵，大力提高加熱瀝青再生料動力。改造后機械設(shè)備坑槽修補量提升1.5倍，瀝青再生料加熱時間縮短90余分鐘[17-19]。

4 結(jié)束語

綜上所述，隰吉項目圍繞新發(fā)展理念要求，著眼品質(zhì)工程建設(shè)，精準開展項目策劃、持續(xù)二次經(jīng)營挖潛，固廢資源化利用、班組建設(shè)、廠站三集中建設(shè)等一系列高質(zhì)量發(fā)展舉措密集落地，項目建設(shè)理念和工程整體面貌發(fā)生了根本性轉(zhuǎn)變。不斷加大技術(shù)攻關(guān)力度，打造智慧公路，通過科技賦能讓高速公路管理工作真正實現(xiàn)智慧化、高效化。