沙漠公路智能施工創(chuàng)新

整理 本刊記者 趙曉夏 新疆交投阿烏高速公路有限責(zé)任公司 竇軻

S21阿烏高速公路全面開展“品質(zhì)工程”創(chuàng)建和綠色公路建設(shè)，提高項目管理標(biāo)準(zhǔn)化、精細(xì)化、信息化、科技化、智慧化管理水平，推進(jìn)專業(yè)化、裝配式工業(yè)化建造水平，積極推廣“四新”技術(shù)應(yīng)用，探索出了多項適用于沙漠高速公路建設(shè)的技術(shù)和設(shè)備，創(chuàng)造了新疆公路建設(shè)史上的多個“第一次”。

Part1：北斗衛(wèi)星技術(shù)輔助下的系列施工創(chuàng)新

無人駕駛施工機(jī)械機(jī)群

山西路橋建設(shè)集團(tuán)有限公司承建的一期三標(biāo)段采用無人駕駛施工機(jī)械機(jī)群攤鋪面層。無人駕駛施工機(jī)械機(jī)群集成了瀝青攤鋪測厚雷達(dá)系統(tǒng)、北斗定位系統(tǒng)、360度環(huán)視全景監(jiān)控系統(tǒng)、數(shù)字化施工系統(tǒng)、雷達(dá)防撞輔助系統(tǒng)、新型振動式灑油技術(shù)和攤鋪機(jī)無線遙控技術(shù)。面層攤鋪采用無人駕駛施工機(jī)械機(jī)群，既能適應(yīng)精簡的單車操縱模式，也能夠?qū)崿F(xiàn)多車協(xié)同作業(yè)。無人駕駛施工機(jī)械機(jī)群可以實現(xiàn)作業(yè)區(qū)域現(xiàn)場智能測量與規(guī)劃；作業(yè)任務(wù)生成、下發(fā)及工作路徑規(guī)劃；在離車狀態(tài)下對壓路機(jī)的啟?？刂?；壓路機(jī)行駛狀態(tài)實時感測和控制；對工作任務(wù)的進(jìn)度跟蹤和質(zhì)量評價實現(xiàn)數(shù)字化、圖形化等。

砂礫樁智能化管控施工方法

邢臺路橋建設(shè)總公司承建的一期八標(biāo)段采用砂礫樁施工智能化管控系統(tǒng)，在傳統(tǒng)施工工藝的基礎(chǔ)上，結(jié)合北斗高精度定位技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)及傳感器技術(shù)，實時、精準(zhǔn)把控樁基處理全過程的質(zhì)量管理。通過北斗高精度定位模塊及其他各類傳感器集成而成，結(jié)合軟件算法和樁基施工工藝，實時計算及記錄樁基處理過程中的各種關(guān)鍵指標(biāo)等信息，并上傳至施工管理平臺，實時預(yù)警，引導(dǎo)現(xiàn)場施工。

高填方路基太陽能沉降觀測技術(shù)

龍建路橋股份有限公司承建的一期四標(biāo)段為評價高填方沙基的穩(wěn)定性，埋設(shè)了高填方砂基沉降觀測站，采用北斗衛(wèi)星傳導(dǎo)遙通訊技術(shù)，把每小時采集一次的數(shù)據(jù)傳輸?shù)綌?shù)據(jù)采集中心，從2020年12月路基完工至今已連續(xù)觀測6個月。截至目前，該斷面高填方路基沉降量約為54毫米，檢測結(jié)果顯示，該斷面近半年的沉降滿足路基設(shè)計規(guī)范的要求。

基于北斗定位的智能施工管控技術(shù)

阿烏公司應(yīng)用基于北斗衛(wèi)星的高精度定位技術(shù)，結(jié)合施工工藝及現(xiàn)場管理需求，形成遠(yuǎn)程可視化管理成套技術(shù)，通過記錄施工碾壓設(shè)備數(shù)據(jù)，實現(xiàn)現(xiàn)場動態(tài)質(zhì)量智能監(jiān)管。目前，梁場看板張拉壓漿數(shù)據(jù)及壓實看板臺背碾壓數(shù)據(jù)均已接入管理系統(tǒng)。

無人駕駛機(jī)械

Part2：裝配式鋼板組合梁橋

邢臺路橋建設(shè)總公司承建的一期八標(biāo)段建設(shè)了新疆公路行業(yè)首個裝配式鋼板組合梁橋、第一個裝配式橋梁預(yù)制場。裝配式鋼板組合梁橋?qū)κ┕ぞ?xì)化、標(biāo)準(zhǔn)化要求更為嚴(yán)格，不同類型的鋼筋半成品要求誤差必須在5毫米以內(nèi)，所有齒板外露鋼筋必須在同一高度，外露同一長度，從正面和側(cè)面視覺效果都在一個平面。一期八標(biāo)出色完成了該項任務(wù)。

Part3：水溝滑模攤鋪施工技術(shù)

中鐵四局集團(tuán)有限公司承建的二期四標(biāo)段成功運用水溝滑模攤鋪施工新技術(shù)，標(biāo)志著新疆沙漠高速公路建設(shè)防排水施工中首次運用路堤排水溝滑模攤鋪施工技術(shù)。水溝滑模攤鋪施工工藝包含開定型挖溝槽、聚乙烯18絲防滲膜、滑模攤鋪、切縫、養(yǎng)生等施工項目。施工過程中，混凝土集中拌制后運至現(xiàn)場，并由專門操作員操作滑模機(jī)作業(yè)，啟動附著式振動器后，啟動液壓泵站、油缸開始作伸縮運動，由推進(jìn)器將混凝土推進(jìn)到渠道成型模外壁所形成的梯形空腔內(nèi)，固定成型的混凝土附著在渠槽壁上，受渠槽壓頂同時擠壓成型。

水溝滑模攤鋪施工技術(shù)

Part4：玄武巖破碎石水穩(wěn)基層

永升建設(shè)集團(tuán)有限公司承建的二期二標(biāo)段首次在新疆采用玄武巖破碎石作為水穩(wěn)原材料，玄武巖破碎石拌和的水穩(wěn)料，級配易于控制、穩(wěn)定性好、強(qiáng)度大。與以往的水泥穩(wěn)定砂礫相比，玄武巖破碎石水穩(wěn)基層承載力和穩(wěn)定性均有了顯著提升，有效提高了施工質(zhì)量。

風(fēng)積砂3D打印

Part5：底基層改良工藝

中鐵一局第三工程分公司承建的一期一標(biāo)段提出在原設(shè)計（水洗砂+卵石+風(fēng)積砂）配合比的基礎(chǔ)上增加1.5%的42.5普通硅酸鹽水泥以改良施工工藝，兩者通過物理、化學(xué)反應(yīng)，形成一種穩(wěn)定、板結(jié)的改良底基層料，使底基層達(dá)到板結(jié)條件，防止干翻漿，有效增強(qiáng)了底基層的強(qiáng)度，保證了施工質(zhì)量。

Part6：施工揚塵控制技術(shù)

小型霧炮設(shè)備在全線預(yù)制場、拌和站等區(qū)域開始投入使用。該設(shè)備特點為風(fēng)力強(qiáng)勁、射程高（遠(yuǎn)）、穿透性好，可以實現(xiàn)精量噴霧，霧粒細(xì)小，快速將塵埃抑制降沉，工作效率高、作業(yè)速度快、覆蓋面積大。

小型霧炮

Part7：3D打印風(fēng)積砂混凝土制備與耐久性研究

邢臺路橋建設(shè)總公司承建的一期八標(biāo)段開展了3D打印風(fēng)積砂混凝土制備與耐久性研究。研究目標(biāo)為研發(fā)滿足連續(xù)擠出工藝的3D打印風(fēng)積砂（被風(fēng)吹、積淀的沙層，多見于沙漠、戈壁）混凝土材料，且抗壓強(qiáng)度不低于30兆帕；分析3D打印風(fēng)積砂混凝土最佳打印工藝參數(shù)；測試3D打印風(fēng)積砂混凝土各向異性；測試3D風(fēng)積砂混凝土凍融、碳化、收縮等耐久性能。