[新黃河]“由下到上,由內到外”全覆蓋,看綠色、智慧、創新的“濟德樣本”| 智創未來
2025-03-28智能化、智慧化、科技化已融入山東高速重點工程項目建設中,3月17日-18日,圍繞“智創未來”主題,新黃河記者實地探訪京臺齊濟段改擴建項目、濟南至寧津項目、慶章項目,近距離感受山東高速集團重點項目建設中的“四新”技術亮點,以及以科技創新為引擎,推動傳統基建向智慧基建轉型的生動實踐。
如果在濟南至寧津高速公路項目建設工地上刮起六級風,龍門吊就會自動觸動防風系統預警,馬上雙關停,以保證施工安全。
錯臺嚴重、對拉孔涂抹不美觀……這些在以往箱涵施工中的問題,現在得到了解決。這個項目施工中采用整體式桁架現澆箱涵模版,重量輕、移動方便,與傳統工藝相比,可提高效率20%,并有效降低成本,屬于山東首創。
骨料溯源、智能配比、拌合監測、成品追蹤,在項目的8座拌合站,系統自動收集材料配比、拌合時長、用量偏差等關鍵指標,自主生成多維分析圖表,當檢測數據超標時,就會通過雙通道預警機制實時推送至施工、監理、業主三方管理人員,實現質量問題閉環處置。
……
這樣的智慧化在濟南至寧津高速公路項目建設中幾乎無處不在。
綠色低碳研發,固廢材料“變廢為寶”
濟南至寧津高速公路工程(以下稱“濟德項目”)是山東省“十四五”期間重點建設項目,路線自南向北依次與青銀高速、濟南繞城高速二環線北環段、高武高速、濱德高速相接,途經濟南市天橋區、起步區、德州市齊河縣、臨邑縣、陵城區和寧津縣,終點與國道339交叉并設置寧津西互通。
該項目采用雙向六車道標準建設,設計速度120公里/小時,路線全長約94.8公里。全線設大橋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;服務區2處,匝道收費站7處,養護工區2處,監控通信分中心1處。
濟德項目作為省會都市圈(濟南新舊動能轉換起步區)對接雄安新區最便捷通道,將進一步增強濟南作為省會經濟圈核心城市的輻射帶動作用,對優化山東省高速公路網布局,改善區域交通運輸條件,促進省會經濟圈及區域經濟社會發展等具有重要意義。
濟德項目副總經理吳傳山介紹,項目堅持綠色低碳建設思路,打造“由下到上,由內到外”全方位低碳示范段落,為國內綠色高速建設提供“濟德樣本”。
濟德項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,項目堅持低碳研發,將固廢材料“變廢為寶”。
一是研發生態土壤膠結材料代替水泥,應用于攪拌樁施工,提高攪拌樁成樁質量的同時,實現固廢資源化利用率超過80%,降低二氧化碳排放量達60%以上,促進軟土固化工程低碳綠色轉型升級。
二是研發固廢基膠凝材料,應用于半剛性水穩基層,實現半剛性基層的三層連鋪,有效減少水穩基層開裂的同時,縮短施工周期50%。
項目在設計階段,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,全線共使用植物纖維毯總面積超130萬平方米,為省內在建項目規模最大。
據了解,植物纖維毯可以靈活配合路基、路面的施工工序和進度,提高施工效率和早期防護效果。同時節省造價,每平方米節約造價40%左右。與硬質護坡相比,每平方米年固碳量增加約2.0kg,預計每年可新增固碳量約2600噸。
智慧濟德,以智慧智能實現提質增效
濟德項目通過AI模型、物聯網等技術的深度融合,打造生產管理智能化、安全防控主動化的新型梁場,顯著提升施工質量與安全保障能力。
基于山東高速數字化建設管理平臺中樞支撐,濟德項目創新構建全域拌合數據中臺系統,通過物聯網動態監測技術對全線8座綜合拌合站實施全要素聯網管控,重點打造“骨料溯源-智能配比-拌合監測-成品追蹤”四位一體的全流程智慧管控體系,實現從原材料進場到成品出料的全鏈條數字化閉環管理。
同時,項目研發新型壓漿設備集成返漿穩壓與在線水膠比檢測系統,增設密度計實時監測漿液密度,通過自動判定系統保障合格率100%,創新引入語音播報功能,實時提示操作步驟,有效降低人工操作誤差,通過數字化手段將傳統經驗式管理轉化為數據驅動的精準管控模式。
在安全防控中,濟德項目也實現了主動化。比如,自主研發施工現場安全隱患智能監測系統。
濟德項目二標段安全總監魏振偉在現場進行了直觀形象的演示。通過人工智能算法賦能普通監控設備,可以自動識別施工過程中存在的安全隱患,總結歸納64種常見隱患,自主研發72種隱患視頻自動識別算法模型,深度覆蓋典型作業場景;發現隱患即時推送現場一線管理人員,自動督促隱患整改,節約了人力、物力,提高了施工現場安全防護范圍和智能化水平。
規避人為操作失誤與極端天氣風險;應用AI人臉識別系統,通過攝像頭比對作業人員信息庫,確保持證上崗;應用碳纖維吊繩,替代傳統鋼絲繩,降低梁板損傷與斷絲傷人概率。
基于物聯網技術,濟德項目對配電設備及線路的電流、電壓、溫度等參數進行24小時監測,結合云平臺分析,實時預警電氣火災、違規接線等隱患,解決隱蔽工程排查難題,實現電氣安全“防患于未然”。
在動火作業智能管控種,電焊機加裝智能物聯網芯片,實現“加芯賦碼”,經授權的持證電氣焊工通過掃碼方可開啟設備進行作業,作業審批實現自動上傳,使用過程全記錄管理,從根本上破解無證作業、未批作業等頑疾。
創新濟德,打造平安百年品質示范工程
濟德項目路線所經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,地質以粉土、砂土居多,施工難度大。
為提升水泥攪拌樁成樁質量,項目公司創新開展《噴擴壓灌流態固化土樁加固軟弱地基新技術》課題研究,研發噴擴壓灌流態固化土樁施工新工藝,與傳統水泥攪拌樁相比,單樁地基承載力提高40%,加固面積提高1.6倍,布樁數量降低30%,綜合建設成本降低35%,這一技術已經在徒駭河大橋應用。
項目公司編制《桁架式現澆箱涵標準化施工指南》,并將相關建設經驗推廣至臨滕、齊臨等項目。
濟德項目工程處張榮華介紹,在技術創新中,濟德項目在山東省內首次采用鋼波紋板拱橋技術,具備以下顯著優勢——
抗震性能優越,柔性結構設計可有效適應地基沉降變形;施工便捷性突出,較傳統現澆混凝土工藝縮短工期約2個月;安裝靈活性強,采用標準化預制構件,能通過調整管徑和板厚適配1-20米跨徑及不同填土高度需求,經該技術成功破解了復雜地質條件下橋梁建設的多項技術難題,為交通基礎設施建設提供了創新解決方案。
同時,濟德項目實現了山東省內首次鋼波紋管涵大規模應用。項目采用鋼波紋管涵代替傳統混凝土過水箱涵,全線共設計鋼波紋管涵39道,合計長度1705.8m。相比于傳統箱涵,鋼波紋管涵施工簡單快速靈活,實現管涵結構一次完成,節約工期50%,節約造價15%,可延長使用壽命至少20年。
濟德項目也是山東省內首次應用腹板無鋼筋的超高性能混凝土(UHPC)工字梁結構體系的高速建設項目。這種設計可以充分發揮UHPC主梁的超高抗壓性能,抵抗“纖薄”截面下預應力束帶來的高應力問題,同時借助UHPC卓越的抗折性能,實現普通混凝土橋面板受力效能最大化。
項目團隊經多輪有限元模擬與實體驗證,在確保結構安全的前提下,創新采用無腹筋構造方案,成功減少鋼筋用量53噸,在確保結構安全性的同時實現經濟效益優化,也為同類工程提供了可復制推廣的建造方案。