一路向“新”看交投系列報道①
從“鐵腳板”到“數(shù)智云” 看一張圖紙的變遷

從“鐵腳板”跋山涉水勘測地形,到闊步邁進“數(shù)智化”新紀元,從千軍萬馬的傳統(tǒng)修路架橋場景轉變?yōu)闊o人攤鋪的“智慧型戰(zhàn)場”,從“應急搶修隊”蝶變?yōu)椤熬珳署B(yǎng)護師”,從單一燃油能源“獨奏”融匯為“油氣電氫”多元能源“合奏”,從金融數(shù)據(jù)“孤島”演化為云端生態(tài)“綠洲”……進入新時代,湖北交投集團圍繞“交通規(guī)劃、設計、建設、管理全生命周期運營商”功能定位,堅持一路“向新向綠向智”,在培育和發(fā)展新質生產力上取得了豐碩成果。即日起,人民網推出《一路向“新”看交投》系列報道,探訪湖北交投集團乘“數(shù)”而上,向著高端化、智能化、綠色化轉型的發(fā)展之“路”。
設計一張高速公路施工圖需要幾個步驟?必不可少的一環(huán)就是勘測。
無人機在宜昌市五峰縣梅坪天坑300米高空盤旋,溶巖地貌在電腦終端逐步顯現(xiàn);大地電磁系統(tǒng)在隧道上方330米山頂土壤中布置展開,巖溶物探異常區(qū)在儀器界面準確顯示……
位于宜昌市五峰縣的梅坪天坑。吳迪攝
“過去我們開展高速公路勘測,手拿花桿、皮尺、羅盤、地質錘,肩扛全站儀,跋山涉水,徒步于深山老林間,被蜂蜇、被蛇咬是家常便飯;如今,有了高科技助力,我們戶外勘測就像是‘打怪’游戲……”10月25日,在武漢至松滋高速公路西延線初測初勘項目現(xiàn)場,湖北省交規(guī)院工程勘察設計研究院黨支部書記、副院長王紅明感嘆道。
進入新時代,湖北交投集團搶抓新一輪科技革命和產業(yè)變革重大機遇,旗下以交規(guī)院、中南院為主的規(guī)劃設計單位紛紛聚焦傳統(tǒng)產業(yè)升級和前沿技術應用落地,提升項目生產數(shù)字化、智能化、網絡化水平,成功從“鐵腳板”時代,邁進“數(shù)智云”紀元。
技術人員進行機載激光雷達起飛作業(yè),探測天坑深度。吳迪攝
從“紙”到“智” 打破內外業(yè)數(shù)據(jù)瓶頸
“以前,我們需要一邊找路、一邊看圖、一邊記錄,非常費時費力,內業(yè)整理起來還特別繁瑣。現(xiàn)在方便多了,靠一臺平板電腦就能精準確定工點位置,快速記錄調查數(shù)據(jù),效率比之前翻了好幾倍?!碧崞饠?shù)字平臺在項目中的實際應用,武漢至松滋高速公路西延線初測負責人陳洋贊不絕口。
勘察設計傳統(tǒng)流程成本高昂、周期長、效率低,為了克服這些難題,交規(guī)院運用“數(shù)智化外業(yè)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)”“勘察內外業(yè)一體化生產管理平臺”兩大數(shù)字平臺,對工程測量、勘察全過程數(shù)字留痕,實現(xiàn)“歷史可追溯、過程有記錄、效果時展示”。
依托這兩大數(shù)字平臺,外業(yè)人員利用北斗高精度定位,即可將地形地物調查照片、視頻、語音等數(shù)據(jù)資料實時上傳至系統(tǒng)云端,高效進行外業(yè)調查和內業(yè)整理工作,還可將巖土工程勘察的生產管理、地質調繪、外業(yè)勘探、土工試驗、內業(yè)數(shù)據(jù)處理、勘察成果歸檔等各業(yè)務環(huán)節(jié)進行信息化高度集成,實現(xiàn)項目過程留痕、數(shù)據(jù)積累、責任追溯、數(shù)字交付和共享利用等一體化管理。
目前,兩大數(shù)字平臺已成功應用于麻城至陽新高速公路北延線、京港澳高速公路鄭店至鄂湘界段改擴建工程、G3612平頂山至宜昌高速公路襄陽段等多個項目,取得了良好成效。在武松高速西延線項目中,為初測初勘工作縮短工作周期約20%,節(jié)約直接經濟成本約50萬元。
技術人員利用大地電磁物探設備進行數(shù)據(jù)采集。吳迪攝
從“困”到“破” 探尋工程最優(yōu)解
武松高速西延線項目的控制性工程——獅子垴隧道所在的仁和坪地區(qū)天坑、地下暗河眾多,如何修建隧道才能既安全可靠又節(jié)約經濟成本?
為尋求路線“最優(yōu)解”,項目組創(chuàng)新性采用大地電磁法和被動源面波微動探測技術綜合物探方法,為大地“把脈問診”,對隧道物探異常區(qū)進行對比加密測試。同步利用智能高精度野外地下水示蹤儀系統(tǒng)開展試驗,使特長隧道長度從9.9公里縮減至6.7公里,僅此一項為項目節(jié)約工程造價約4.3億元。
除了山高溝深的復雜地形條件,還有外業(yè)人員的“天敵”困擾?!耙柏i夾、毒蛇、野蜂是我們最不愿意遇到的,盡管長久以來我們已經練就了‘打草驚蛇’的本領,但在山區(qū)茂密植被的覆蓋下,更大的危險往往隱藏其中?!表椖砍蹩必撠熑死钚ソ榻B道,“無人機載激光雷達點云掃描成圖技術可以很好地解決這個痛點?!?/p>
項目組采取無人機載激光雷達點云掃描成圖技術,開啟觀測“上帝視角”,通過擬定線位、仿地飛行、激光探測、三維建模,對線路帶狀走廊進行全方位、立體式的觀測掃描,將地形地貌轉換為直觀的三維離散點云數(shù)據(jù),既能獲得更加精確的基礎數(shù)據(jù),又讓外業(yè)人員“解放雙腳”。
技術人員進行隧道深孔鉆探及巖芯數(shù)據(jù)信息化采集。吳迪攝
從“分”到“合” 打造數(shù)字化資產
傳統(tǒng)的設計模式下,各個專業(yè)組的設計圖信息各自成塊。前期階段、準備、實施階段和運維階段產生的大量數(shù)據(jù)和信息并不能隨著項目傳遞延續(xù)到不同階段。
因此,交規(guī)院在項目設計階段,引入了三維BIM正向設計和協(xié)同設計技術,形成了可共享、可傳遞的設計階段數(shù)字化資產。
京港澳高速湖北北段改擴建項目全長157.79公里,是湖北省第一條高速改擴建項目。項目組搭建BIM數(shù)字孿生沙盤,打造了湖北交投京港澳數(shù)字高速公路平臺,將施工過程信息全部同步賦予到構件信息模型(BIM)中,在實體工程施工的同時,同步搭建一條數(shù)字化公路,最終實現(xiàn)高速公路物理實體和數(shù)字孿生體雙交付。在沙盤場景中可點擊構件實時查詢構件進度、質量信息等,滿足項目建設過程中可視化、精細化、科學化的管理需求,實現(xiàn)工程質量可追溯的同時也為運營服務期的智慧管控和智慧養(yǎng)護打好數(shù)字底座技術基礎。
2023年11月,《京港澳改擴建項目BIM數(shù)字孿生應用》榮獲中國公路學會2023年度“天工杯”數(shù)字交通及智能建造技術應用大賽工程組金獎。2024年9月,在中國公路學會2024高速公路改擴建工程建設管理和技術創(chuàng)新交流大會上發(fā)布了國內首創(chuàng)15項創(chuàng)新技術成果,智能建造成套關鍵技術及交通工藝工法創(chuàng)新能力躋身全國第一方陣。
中南勘察設計院“水陸空”智慧化勘察測繪“方隊”。吳迪攝
從“舊”到“新” 踐行綠色發(fā)展理念
近日,雙柳長江大橋水域頻繁出現(xiàn)江豚覓食玩耍的身影。從3年前寥寥幾只江豚,到如今20多頭的“大家庭”,武漢新洲雙柳水域已然成為居民口中的“江豚灣”。
江豚是水生態(tài)系統(tǒng)健康狀況的“晴雨表”,江豚來雙柳江段安家,正是生態(tài)環(huán)境向好的真實寫照。
建設雙柳長江大橋時,規(guī)劃設計團隊將綠色理念融入每一筆設計之中,將橋梁通車后可能帶來的聲、光、振動影響降至最低,在沿湖的三四公里路段架起的全封閉式聲屏障,如同一道靜謐的城墻,守護著湖面的寧靜。大橋的設計,更是一場科技與自然的和諧交響。雨水和油污,這些可能的污染源被自動化收集裝置一一捕獲,經過集中處理后排放……這些匠心獨運的設計,留住了雙柳橋下江豚逐浪嬉戲,漲渡湖里水杉漸紅、百鳥翔集的動人風景。
同樣的綠色環(huán)保理念也體現(xiàn)在武天高速天門西段軟基處理項目中。該項目采用了雙向攪拌樁工藝施工,平均作業(yè)深度達10米左右。配備的氣動式漿噴樁設備、智能化操作系統(tǒng)及遠程監(jiān)控及信息化系統(tǒng),實時上傳施工數(shù)據(jù),實時監(jiān)測各項技術指標,確保攪拌更均勻,樁身強度更高,避免水泥材料浪費的同時,還降低了對環(huán)境的污染。
綠色發(fā)展是高質量發(fā)展的底色,新質生產力本身就是綠色生產力。在追“新”逐“綠”的道路上,湖北交投還將綠色發(fā)展理念融入到海外項目中。
秉承綠色低碳、守正創(chuàng)新的設計理念,老撾北13號公路改擴建工程勘察設計項目的工程師們在路線設計中超越了常規(guī)的技術指標,減少了道路的縱面起伏,提升了車輛行駛的流暢性,讓車輛在爬坡時更加省力,減少能耗。橋梁建設中,下部結構采用預制小方樁群樁基礎,上部結構則結合了預制預應力(后張)混凝土I字梁與現(xiàn)澆混凝土橋面板,這樣的設計不僅減輕了吊裝重量,加快了施工進度,更是在效率與環(huán)保之間找到了完美的平衡點。
一張設計圖紙的變遷,包含了對培育和發(fā)展新質生產力的深刻理解。
湖北交投集團將進一步加快自主科技創(chuàng)新成果轉化,持續(xù)推動數(shù)字化轉型向縱深發(fā)展,培育數(shù)智設計新動能,立“雄新壯質”、創(chuàng)優(yōu)異佳績,奮力書寫高質量發(fā)展的亮麗答卷。(周恬、盧家國、吳迪)
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