隧道掘进数字化实时管控,造桥现场智能化精准施工……近期,在太原局集团公司大力推动下,一系列智能工装在雄安新区高速铁路山西段建设现场大量投入使用,为高铁建设注入强劲动能,推动工程建设效率与质量双提升。
科学掘进,穿山破岩贯长隧
在五台山隧道项目建设指挥中心内,数字大屏上跳动的三维模型格外醒目,人员、工程进度、安全与环境监测等信息一应俱全。这套系统通过“中枢集成-后台处理-终端应用”,将全维度数据实时呈现,既精准掌握施工现场状况,又能智能预警确保作业安全。
五台山隧道是雄忻高铁山西段关键控制性工程。隧道全长14.098公里,地质条件复杂,穿越岩溶、多处断层破碎带,施工难度大、安全风险高。为确保施工安全顺利推进,施工单位对支护、衬砌、养护等隧道“九大作业线”进行设备升级,有效提升智能化建造水平。
在隧道施工现场,各种智能化工装协同联动,实现掘进作业高度自动化。智能液压仰拱栈桥实现了钢筋绑扎、混凝土施工等多工序同步作业;智能衬砌台车可实时监控混凝土浇筑饱满度,保障衬砌施工质量;智能喷淋养护台车实现了智能调节水温和自动养护。
与此同时,地质条件同样复杂的北太行山隧道,也以创新装备与工法攻克重重难关。北太行山隧道穿越太行山脉,存在断层等不良地质。施工单位不仅运用二次衬砌双面板智能台车、3D断面扫描仪、自动喷淋养护系统等先进工装,还推广应用先进的“五车一桥”作业工法,大幅降低劳动强度,有效提升施工质量与效率。
智慧造桥,跨河越堑架钢梁
在忻州市定襄县制梁场,全自动钢筋加工机器人挥舞着机械臂,以毫米级精度弯折、焊接钢筋;智能张拉系统精准发力,将钢绞线拉得笔直;AI质检设备的扫描仪飞速运转,绝不放过任何隐患。
定襄县制梁场承担着雄忻高铁山西段近34公里范围内箱梁的预制、架设任务。在这里,三维数字孪生梁场系统、运架管理系统、梁场生产系统等8个信息化管理系统高效运转,全面感知制梁场的施工生产信息,自动采集箱梁生产数据,实现了箱梁的制、存、运、架等工序的全生命周期管理。
制梁充满科技感,架桥同样运用先进装备。悬臂造桥机高高耸立,现场进行混凝土箱梁节段的浇筑作业。这一集自动化、智能化、信息化、可视化于一体的工装设备,能够实现造桥机远程操作智能走行,精准调控梁体的拼装姿态与应力分布,确保施工过程安全高效。
为破解长距离箱梁运架施工难题,施工单位还创新应用“900吨桥面会车提升设备+双车协同作业”施工方案。该工法打破传统运架施工技术瓶颈,确保双车各行其道、同步作业,促使复杂工况下运架梁施工效率提升40%以上。
截至7月31日,雄忻高铁山西段制梁累计完成1508孔,完成设计总量的90.7%;架梁累计完成1397孔,完成设计总量的84.1%。桥梁工程各项任务按计划稳步推进。
创新填筑,推平碾压稳路基
8月2日,五台县站路基建设施工现场机械轰鸣,数台压路机正进行路面压实作业。这些压路机配备了先进的智能监测系统,能够实时自动采集数据,确保每一寸路基都达到最高标准。
为提升土方施工质量和效率,施工单位在路基精平作业中采用3D自动控制系统,根据车载平板电脑三维设计图实时自动控制铲刀姿态,做好路基填筑线性控制。“压路机采用北斗卫星定位、物联网、传感器等先进技术,对压实轨迹、振动频率、振动幅度等数据采集分析,实时指导操作手进行碾压作业。”据大西铁路客运专线有限责任公司雄忻指挥部副指挥长吴志宏介绍,先进技术的应用,使路基压实质量由结果控制转变为过程控制,并将数据实时传输至后台,建设各方可实时监控施工质量。
在路基施工不远处,两侧边坡上的拱形骨架护坡整齐排列、美观大气。拱形骨架护坡支模采用“下部土模+上部钢模”的组合形式,解决了传统全模施工中开挖扰动拱内核心土、增加土方回填工序的问题,该工艺保证了骨架与周边土体紧密贴合,有效提升骨架防护能力。
打造优质路基工程,是高铁安全运营的基础与保障。施工单位积极践行“标准先行、样板引路”施工理念,从资源配置、工装应用、安全质量管控等方面深度谋划,积极运用骨架开槽工装、六棱块定位器、滑模摊铺机、智能化整平、刷坡系统等12项工装工艺,有效提高了施工工效,保证了路基工程内实外美的效果。