作為淮河流域防洪體系的標志性、戰(zhàn)略性工程，淮河入海水道二期工程是國務(wù)院規(guī)劃的172項重大水利工程之一，也是新中國成立以來江蘇省內(nèi)單體投資最大的水利工程。建設(shè)過程中，這一重大水利工程如何運用新技術(shù)克服建設(shè)體量大、技術(shù)難度高、施工組織復(fù)雜等難點堵點？記者近日實地探訪。
“鋼筋云工廠”：全國水利行業(yè)“僅此一家”
一條條鋼筋被拉直、壓彎、塑形后組成半成品，作為水工建筑物的“筋骨”，隨后打上二維碼被分送到施工現(xiàn)場不同部位……這樣的場景出現(xiàn)在淮安樞紐的“鋼筋智慧云工廠”。這座工廠占地4080平方米，擁有6條全自動化生產(chǎn)線，融合物聯(lián)網(wǎng)、云計算、大數(shù)據(jù)及現(xiàn)代物流配送等先進技術(shù)，實現(xiàn)從原料入場、圖紙智能翻樣、平臺分配設(shè)備自動化加工、制成品信息化配送等全過程數(shù)字化建設(shè)，在目前的全國水利行業(yè)“僅此一家”。
“和傳統(tǒng)加工廠相比，我們的‘數(shù)字云工廠’加工效率提升30%，損耗率降低1.5個百分點，鋼筋每噸加工綜合成本降低30%，月最高產(chǎn)能達6000噸，不僅滿足淮安樞紐自身需求，也可對外服務(wù)?！被窗矘屑~項目經(jīng)理蔣一波說。
在濱海樞紐混凝土智慧生產(chǎn)中心，工作人員收到指令后，僅在操作系統(tǒng)上輕點鼠標，自動化施工設(shè)備與機器人就開始工作。施工設(shè)備將來自洞庭湖的黃沙、鄱陽湖的石子、鹽城的水泥等原料進行“調(diào)和”，從C30到C45強度不等的混凝土就被有序生產(chǎn)出來。投用至今，這里已生產(chǎn)30多萬立方米混凝土，占濱海樞紐用量的40%。
“其實，從外部采購混凝土要比自己生產(chǎn)更便宜?！睘I海樞紐項目經(jīng)理肖強向記者透露，每一個工地的建設(shè)情況并不完全相同，常規(guī)混凝土很可能不適用。“我們的智慧生產(chǎn)中心可以根據(jù)工程實際情況生產(chǎn)出完全適配的混凝土，強度更有保證且實現(xiàn)24小時運行，生產(chǎn)高峰期每天生產(chǎn)四五千立方米，效率更有保障?！毙娬f。
“智慧大腦”：讓工程建設(shè)不再完全靠經(jīng)驗
5月中旬，淮安樞紐“大圍封截滲墻”竣工。此次完工的截滲墻成槽面積近10萬平方米，最深槽段59米，相當于20層樓高，可有效阻隔地下水滲透，被稱為淮安樞紐段的“水下生命線”。
“我們通過數(shù)字孿生技術(shù)，有效保證了施工質(zhì)量控制?！被窗矘屑~工程項目副總工丁竹青告訴記者，在截滲墻施工中，“智慧大腦”的數(shù)字孿生系統(tǒng)，將復(fù)雜的建筑結(jié)構(gòu)立體呈現(xiàn)、旋轉(zhuǎn)剖析，讓施工人員直觀、清晰地理解設(shè)計意圖，真正做到“看得清、做得準”。
在“智慧大腦”指揮下，淮安樞紐這座亞洲最大的“水上立交”攻克一個個水利建設(shè)難題——關(guān)鍵結(jié)構(gòu)BIM制作、可視化交付；引進整平機器人，實現(xiàn)無人自主運動及高精度施工；借助挖掘機引導(dǎo)系統(tǒng)，采用北斗高精度定位技術(shù)，引導(dǎo)機手作業(yè)，防止工作區(qū)域內(nèi)欠挖或超挖；項目施工期間，通過無人機定期對工程進度進行跟蹤觀測……
在濱海樞紐工程智慧指揮中心，項目部BIM中心主任徐永勝對北船閘土建部分進行“推演”。只見他在電腦上構(gòu)建了一處施工現(xiàn)場的可視化立體模型圖，鋼管用量、混凝土用量等各種關(guān)鍵參數(shù)準確地呈現(xiàn)出來；隨后，他“登上”虛擬腳手架仔細探查每一處細節(jié)，在排除隱患并確認和原圖紙完全匹配后，工作才算完成。
徐永勝介紹，正式施工前，把現(xiàn)場施工模型包括環(huán)境模型、設(shè)計模型、臨時設(shè)施模型及各種族庫建立好以后，根據(jù)現(xiàn)場實際的施工過程進行一比一的模擬預(yù)演，可以讓技術(shù)人員提前預(yù)判各種問題、找出僅憑經(jīng)驗難以發(fā)現(xiàn)的隱患，從而極大地減少重復(fù)勞動，保障施工安全和效率，降本增效。
“僅濱海樞紐北船閘的設(shè)計圖紙就需要卡車運送，而且建成以后，施工的各項指標必須與原圖紙一一對應(yīng)，如果有誤差，必須重新施工。”徐永勝告訴記者，“智慧大腦”基于三維傾斜攝影、BIM技術(shù)等多種軟件高效創(chuàng)建立體模型，通過對未來可能發(fā)生的情況進行精準預(yù)測和預(yù)演，實現(xiàn)“預(yù)報、預(yù)警、預(yù)演、預(yù)案”環(huán)環(huán)相扣，為工程建設(shè)方案比選、風(fēng)險預(yù)判和應(yīng)急決策提供了科學(xué)依據(jù)。
“智能工地”：從被動監(jiān)控到主動預(yù)警
在低溫環(huán)境中或溫度驟降時澆筑混凝土，很可能會發(fā)生開裂，不僅增加了成本，更危害工程安全。濱海樞紐工程研發(fā)出混凝土專用“空調(diào)”——大體積砼溫度智能調(diào)控機，成功解決這一難題，并在全省水利行業(yè)首次使用。
“我們只需要將大體積混凝土結(jié)構(gòu)控裂技術(shù)參數(shù)輸入‘空調(diào)’，就可對冷卻循環(huán)水的溫度、流速及流向進行全自動智能控制，全程無需人工干預(yù)，最大限度防止混凝土開裂。”肖強介紹，濱海樞紐9臺套“空調(diào)”馬力全開，不僅基本杜絕了澆筑開裂情況，還縮短一個月工期，實現(xiàn)質(zhì)效雙增。
在這里，施工工地布滿智能設(shè)備，各種物聯(lián)網(wǎng)傳感器、智能監(jiān)控設(shè)備時刻感知著工地的每一絲變化。在北船閘一處施工現(xiàn)場，立著一個“蘑菇”般的傳感器，它集成了應(yīng)變計、鋼筋計、裂縫計、土壓力計、水位計、滲壓計、位移計等不同功能傳感器。南京水利科學(xué)研究院濱海樞紐安全監(jiān)測項目負責(zé)人方緒順介紹，這些傳感器如同人的“耳”“目”，可以實時精準感知樞紐建筑物的應(yīng)力、變形、滲流等性態(tài)，反饋工程建設(shè)質(zhì)量，優(yōu)化施工工藝和進度安排，保障施工安全。
“這些施工期埋設(shè)的傳感器與衛(wèi)星遙感、無人機、傾斜攝影、視頻監(jiān)控等高新監(jiān)測技術(shù)手段協(xié)同構(gòu)建樞紐工程的智慧感知體系，為工程運行管理現(xiàn)代化與數(shù)字孿生工程、現(xiàn)代化運管矩陣等建設(shè)提供數(shù)據(jù)底板，實現(xiàn)從被動監(jiān)控到主動預(yù)測預(yù)警的跨越，推動工程建設(shè)與管理邁向智能化、智慧化?！狈骄w順說。