[新黃河]“由下到上,由內(nèi)到外”全覆蓋,看綠色、智慧、創(chuàng)新的“濟(jì)德樣本”| 智創(chuàng)未來
2025-03-28智能化、智慧化、科技化已融入山東高速重點(diǎn)工程項(xiàng)目建設(shè)中,3月17日-18日,圍繞“智創(chuàng)未來”主題,新黃河記者實(shí)地探訪京臺齊濟(jì)段改擴(kuò)建項(xiàng)目、濟(jì)南至寧津項(xiàng)目、慶章項(xiàng)目,近距離感受山東高速集團(tuán)重點(diǎn)項(xiàng)目建設(shè)中的“四新”技術(shù)亮點(diǎn),以及以科技創(chuàng)新為引擎,推動(dòng)傳統(tǒng)基建向智慧基建轉(zhuǎn)型的生動(dòng)實(shí)踐。
如果在濟(jì)南至寧津高速公路項(xiàng)目建設(shè)工地上刮起六級風(fēng),龍門吊就會(huì)自動(dòng)觸動(dòng)防風(fēng)系統(tǒng)預(yù)警,馬上雙關(guān)停,以保證施工安全。
錯(cuò)臺嚴(yán)重、對拉孔涂抹不美觀……這些在以往箱涵施工中的問題,現(xiàn)在得到了解決。這個(gè)項(xiàng)目施工中采用整體式桁架現(xiàn)澆箱涵模版,重量輕、移動(dòng)方便,與傳統(tǒng)工藝相比,可提高效率20%,并有效降低成本,屬于山東首創(chuàng)。
骨料溯源、智能配比、拌合監(jiān)測、成品追蹤,在項(xiàng)目的8座拌合站,系統(tǒng)自動(dòng)收集材料配比、拌合時(shí)長、用量偏差等關(guān)鍵指標(biāo),自主生成多維分析圖表,當(dāng)檢測數(shù)據(jù)超標(biāo)時(shí),就會(huì)通過雙通道預(yù)警機(jī)制實(shí)時(shí)推送至施工、監(jiān)理、業(yè)主三方管理人員,實(shí)現(xiàn)質(zhì)量問題閉環(huán)處置。
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這樣的智慧化在濟(jì)南至寧津高速公路項(xiàng)目建設(shè)中幾乎無處不在。
綠色低碳研發(fā),固廢材料“變廢為寶”
濟(jì)南至寧津高速公路工程(以下稱“濟(jì)德項(xiàng)目”)是山東省“十四五”期間重點(diǎn)建設(shè)項(xiàng)目,路線自南向北依次與青銀高速、濟(jì)南繞城高速二環(huán)線北環(huán)段、高武高速、濱德高速相接,途經(jīng)濟(jì)南市天橋區(qū)、起步區(qū)、德州市齊河縣、臨邑縣、陵城區(qū)和寧津縣,終點(diǎn)與國道339交叉并設(shè)置寧津西互通。
該項(xiàng)目采用雙向六車道標(biāo)準(zhǔn)建設(shè),設(shè)計(jì)速度120公里/小時(shí),路線全長約94.8公里。全線設(shè)大橋7座,中橋31座,小橋6座,涵洞86道;互通立交11處(其中樞紐互通立交4處),分離立交26處,通道162處;服務(wù)區(qū)2處,匝道收費(fèi)站7處,養(yǎng)護(hù)工區(qū)2處,監(jiān)控通信分中心1處。
濟(jì)德項(xiàng)目作為省會(huì)都市圈(濟(jì)南新舊動(dòng)能轉(zhuǎn)換起步區(qū))對接雄安新區(qū)最便捷通道,將進(jìn)一步增強(qiáng)濟(jì)南作為省會(huì)經(jīng)濟(jì)圈核心城市的輻射帶動(dòng)作用,對優(yōu)化山東省高速公路網(wǎng)布局,改善區(qū)域交通運(yùn)輸條件,促進(jìn)省會(huì)經(jīng)濟(jì)圈及區(qū)域經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展等具有重要意義。
濟(jì)德項(xiàng)目副總經(jīng)理吳傳山介紹,項(xiàng)目堅(jiān)持綠色低碳建設(shè)思路,打造“由下到上,由內(nèi)到外”全方位低碳示范段落,為國內(nèi)綠色高速建設(shè)提供“濟(jì)德樣本”。
濟(jì)德項(xiàng)目沿線存在的大宗固廢類材料如高亮礦渣、粉煤灰、石膏等固廢資源,吳傳山說,項(xiàng)目堅(jiān)持低碳研發(fā),將固廢材料“變廢為寶”。
一是研發(fā)生態(tài)土壤膠結(jié)材料代替水泥,應(yīng)用于攪拌樁施工,提高攪拌樁成樁質(zhì)量的同時(shí),實(shí)現(xiàn)固廢資源化利用率超過80%,降低二氧化碳排放量達(dá)60%以上,促進(jìn)軟土固化工程低碳綠色轉(zhuǎn)型升級。
二是研發(fā)固廢基膠凝材料,應(yīng)用于半剛性水穩(wěn)基層,實(shí)現(xiàn)半剛性基層的三層連鋪,有效減少水穩(wěn)基層開裂的同時(shí),縮短施工周期50%。
項(xiàng)目在設(shè)計(jì)階段,對填方高度介于3-6米的路基邊坡采用植物纖維毯代替圬工防護(hù),全線共使用植物纖維毯總面積超130萬平方米,為省內(nèi)在建項(xiàng)目規(guī)模最大。
據(jù)了解,植物纖維毯可以靈活配合路基、路面的施工工序和進(jìn)度,提高施工效率和早期防護(hù)效果。同時(shí)節(jié)省造價(jià),每平方米節(jié)約造價(jià)40%左右。與硬質(zhì)護(hù)坡相比,每平方米年固碳量增加約2.0kg,預(yù)計(jì)每年可新增固碳量約2600噸。
智慧濟(jì)德,以智慧智能實(shí)現(xiàn)提質(zhì)增效
濟(jì)德項(xiàng)目通過AI模型、物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)的深度融合,打造生產(chǎn)管理智能化、安全防控主動(dòng)化的新型梁場,顯著提升施工質(zhì)量與安全保障能力。
基于山東高速數(shù)字化建設(shè)管理平臺中樞支撐,濟(jì)德項(xiàng)目創(chuàng)新構(gòu)建全域拌合數(shù)據(jù)中臺系統(tǒng),通過物聯(lián)網(wǎng)動(dòng)態(tài)監(jiān)測技術(shù)對全線8座綜合拌合站實(shí)施全要素聯(lián)網(wǎng)管控,重點(diǎn)打造“骨料溯源-智能配比-拌合監(jiān)測-成品追蹤”四位一體的全流程智慧管控體系,實(shí)現(xiàn)從原材料進(jìn)場到成品出料的全鏈條數(shù)字化閉環(huán)管理。
同時(shí),項(xiàng)目研發(fā)新型壓漿設(shè)備集成返漿穩(wěn)壓與在線水膠比檢測系統(tǒng),增設(shè)密度計(jì)實(shí)時(shí)監(jiān)測漿液密度,通過自動(dòng)判定系統(tǒng)保障合格率100%,創(chuàng)新引入語音播報(bào)功能,實(shí)時(shí)提示操作步驟,有效降低人工操作誤差,通過數(shù)字化手段將傳統(tǒng)經(jīng)驗(yàn)式管理轉(zhuǎn)化為數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的精準(zhǔn)管控模式。
在安全防控中,濟(jì)德項(xiàng)目也實(shí)現(xiàn)了主動(dòng)化。比如,自主研發(fā)施工現(xiàn)場安全隱患智能監(jiān)測系統(tǒng)。
濟(jì)德項(xiàng)目二標(biāo)段安全總監(jiān)魏振偉在現(xiàn)場進(jìn)行了直觀形象的演示。通過人工智能算法賦能普通監(jiān)控設(shè)備,可以自動(dòng)識別施工過程中存在的安全隱患,總結(jié)歸納64種常見隱患,自主研發(fā)72種隱患視頻自動(dòng)識別算法模型,深度覆蓋典型作業(yè)場景;發(fā)現(xiàn)隱患即時(shí)推送現(xiàn)場一線管理人員,自動(dòng)督促隱患整改,節(jié)約了人力、物力,提高了施工現(xiàn)場安全防護(hù)范圍和智能化水平。
規(guī)避人為操作失誤與極端天氣風(fēng)險(xiǎn);應(yīng)用AI人臉識別系統(tǒng),通過攝像頭比對作業(yè)人員信息庫,確保持證上崗;應(yīng)用碳纖維吊繩,替代傳統(tǒng)鋼絲繩,降低梁板損傷與斷絲傷人概率。
基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),濟(jì)德項(xiàng)目對配電設(shè)備及線路的電流、電壓、溫度等參數(shù)進(jìn)行24小時(shí)監(jiān)測,結(jié)合云平臺分析,實(shí)時(shí)預(yù)警電氣火災(zāi)、違規(guī)接線等隱患,解決隱蔽工程排查難題,實(shí)現(xiàn)電氣安全“防患于未然”。
在動(dòng)火作業(yè)智能管控種,電焊機(jī)加裝智能物聯(lián)網(wǎng)芯片,實(shí)現(xiàn)“加芯賦碼”,經(jīng)授權(quán)的持證電氣焊工通過掃碼方可開啟設(shè)備進(jìn)行作業(yè),作業(yè)審批實(shí)現(xiàn)自動(dòng)上傳,使用過程全記錄管理,從根本上破解無證作業(yè)、未批作業(yè)等頑疾。
創(chuàng)新濟(jì)德,打造平安百年品質(zhì)示范工程
濟(jì)德項(xiàng)目路線所經(jīng)地帶地處黃河下游沖積平原,河流、溝渠密度較大,地下水位較高,地質(zhì)以粉土、砂土居多,施工難度大。
為提升水泥攪拌樁成樁質(zhì)量,項(xiàng)目公司創(chuàng)新開展《噴擴(kuò)壓灌流態(tài)固化土樁加固軟弱地基新技術(shù)》課題研究,研發(fā)噴擴(kuò)壓灌流態(tài)固化土樁施工新工藝,與傳統(tǒng)水泥攪拌樁相比,單樁地基承載力提高40%,加固面積提高1.6倍,布樁數(shù)量降低30%,綜合建設(shè)成本降低35%,這一技術(shù)已經(jīng)在徒駭河大橋應(yīng)用。
項(xiàng)目公司編制《桁架式現(xiàn)澆箱涵標(biāo)準(zhǔn)化施工指南》,并將相關(guān)建設(shè)經(jīng)驗(yàn)推廣至臨滕、齊臨等項(xiàng)目。
濟(jì)德項(xiàng)目工程處張榮華介紹,在技術(shù)創(chuàng)新中,濟(jì)德項(xiàng)目在山東省內(nèi)首次采用鋼波紋板拱橋技術(shù),具備以下顯著優(yōu)勢——
抗震性能優(yōu)越,柔性結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)可有效適應(yīng)地基沉降變形;施工便捷性突出,較傳統(tǒng)現(xiàn)澆混凝土工藝縮短工期約2個(gè)月;安裝靈活性強(qiáng),采用標(biāo)準(zhǔn)化預(yù)制構(gòu)件,能通過調(diào)整管徑和板厚適配1-20米跨徑及不同填土高度需求,經(jīng)該技術(shù)成功破解了復(fù)雜地質(zhì)條件下橋梁建設(shè)的多項(xiàng)技術(shù)難題,為交通基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)提供了創(chuàng)新解決方案。
同時(shí),濟(jì)德項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)了山東省內(nèi)首次鋼波紋管涵大規(guī)模應(yīng)用。項(xiàng)目采用鋼波紋管涵代替?zhèn)鹘y(tǒng)混凝土過水箱涵,全線共設(shè)計(jì)鋼波紋管涵39道,合計(jì)長度1705.8m。相比于傳統(tǒng)箱涵,鋼波紋管涵施工簡單快速靈活,實(shí)現(xiàn)管涵結(jié)構(gòu)一次完成,節(jié)約工期50%,節(jié)約造價(jià)15%,可延長使用壽命至少20年。
濟(jì)德項(xiàng)目也是山東省內(nèi)首次應(yīng)用腹板無鋼筋的超高性能混凝土(UHPC)工字梁結(jié)構(gòu)體系的高速建設(shè)項(xiàng)目。這種設(shè)計(jì)可以充分發(fā)揮UHPC主梁的超高抗壓性能,抵抗“纖薄”截面下預(yù)應(yīng)力束帶來的高應(yīng)力問題,同時(shí)借助UHPC卓越的抗折性能,實(shí)現(xiàn)普通混凝土橋面板受力效能最大化。
項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)經(jīng)多輪有限元模擬與實(shí)體驗(yàn)證,在確保結(jié)構(gòu)安全的前提下,創(chuàng)新采用無腹筋構(gòu)造方案,成功減少鋼筋用量53噸,在確保結(jié)構(gòu)安全性的同時(shí)實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益優(yōu)化,也為同類工程提供了可復(fù)制推廣的建造方案。