實時監(jiān)控南水北調(diào)土方填筑質(zhì)量的科技“偵察兵”

張濤　劉祖新　張永昌　湯寶坤　馬利民

黃河建工集團實施的南水北調(diào)中線淅川5標(biāo)工程于近期順利通過了質(zhì)量驗收，為今年南水北調(diào)中線一期工程全線通水奠定了基礎(chǔ)。淅川5標(biāo)是南水北調(diào)中線填筑高度最高、膨脹土填筑工程量最集中的標(biāo)段，其施工的順利完成得益于高填方渠道碾壓施工質(zhì)量實時監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用。該系統(tǒng)像“偵察兵”一樣，幫助技術(shù)人員掌握現(xiàn)場施工情況，使他們在3公里外的監(jiān)控室里就可以科學(xué)調(diào)整施工計劃，保證了施工進度和工程質(zhì)量。

監(jiān)控“地上懸河”的一舉一動

南水北調(diào)中線工程總干渠大部分是高填方工程，回填土質(zhì)和降雨天氣對填筑質(zhì)量影響巨大，一旦碾壓不實，容易出現(xiàn)滲水甚至決堤事故，直接影響沿線居民生命財產(chǎn)安全。

淅川5標(biāo)全長7.489公里，是南水北調(diào)中線填筑量最大、填筑高度最高、膨脹土最集中的標(biāo)段之一，渠道土方填筑量達(dá)到733萬立方米，填方最高處距地面相對高度達(dá)19.5米，渠道設(shè)計流量為380立方米每秒，加大流量為420立方米每秒。在這里修建渠道，相當(dāng)于筑起一條10多米高的地上懸河，一旦決口，后果不堪設(shè)想。為保證渠道碾壓質(zhì)量，淅川5標(biāo)項目部頂著成本增加的壓力，率先采用實時監(jiān)控系統(tǒng)。

準(zhǔn)確、高效監(jiān)控施工質(zhì)量

現(xiàn)場監(jiān)理李垚說：“實時監(jiān)控系統(tǒng)由總控中心、無線網(wǎng)絡(luò)、現(xiàn)場分控站、定位差分基準(zhǔn)站、檢測流動站等組成。其優(yōu)越性體現(xiàn)在以下幾方面：第一，精確度高。輸入實時監(jiān)控系統(tǒng)的碾壓質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)是經(jīng)過現(xiàn)場取樣、反復(fù)試驗，經(jīng)業(yè)主、設(shè)計代表、監(jiān)理方多次研究論證，并報上級批準(zhǔn)后確定的。要求施工水平距離誤差不超過0.01米，垂直高度誤差不超過0.03米，監(jiān)控室對碾壓前后的土層厚度、振動模式、碾壓遍數(shù)都有精確的數(shù)據(jù)顯示。第二，省時省力。施工方單人單機即可通過安裝在碾壓機上的GPS定位儀和檢測裝置完成測量和數(shù)據(jù)傳輸工作，既打破了監(jiān)理現(xiàn)場旁站、巡檢人員反復(fù)檢查的傳統(tǒng)監(jiān)控方式，又節(jié)省了時間和人力。第三，遠(yuǎn)程監(jiān)控。遠(yuǎn)在工地30公里外的總控中心可以通過現(xiàn)場分控站隨時了解施工設(shè)備的碾壓情況，設(shè)在項目部的現(xiàn)場分控站可實時監(jiān)控碾壓過程。第四，形象直觀。對于機械碾壓的軌跡、速度、振動頻率和強度、碾壓高程，監(jiān)控室電腦上不僅有數(shù)據(jù)顯示，還有圖表顯示，如碾壓軌跡圖、壓實厚度圖等。第五，全天候工作。該系統(tǒng)不受晝夜影響，可24小時實時監(jiān)控，具有實時性、連續(xù)性、自動化的監(jiān)控特點。第六，可追溯性強。該系統(tǒng)有數(shù)據(jù)庫服務(wù)器，對各種數(shù)據(jù)有記錄功能，可供查詢和研究。第七，信息雙向傳輸。當(dāng)施工設(shè)備出現(xiàn)碾壓速度過快、振動頻率不夠等情況時，現(xiàn)場監(jiān)理、碾壓機司機、施工人員會在5分鐘內(nèi)收到GPS系統(tǒng)發(fā)來的短信提醒。第八，排除了人為因素的干擾，確保渠道施工質(zhì)量處于受控狀態(tài)?！?/p>

監(jiān)控系統(tǒng)保證回填施工的質(zhì)量

淅川5標(biāo)動工最晚，因下雨、阻工等原因延誤工期累計達(dá)5個月，但黃河建工集團仍然提前34天完成了主體施工任務(wù)，同時，實時監(jiān)控系統(tǒng)的選用也保證了施工質(zhì)量。南水北調(diào)中線建管局南陽項目部工管處處長郝繼鋒說：“南水北調(diào)工程建設(shè)委員會辦公室主任鄂竟平十分重視實時監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用，他叮囑南水北調(diào)中線建管局和河南省建管局在高填方段推廣應(yīng)用，以先進科技為支撐，促進工程建設(shè)?！?■