深中通道是連接深圳市和中山市的世界級“橋-島-隧-水下樞紐互通”超大型跨海交通集群工程,全長24公里,項目建設(shè)條件復(fù)雜、工程規(guī)模宏大、綜合技術(shù)難度非常高。
智能建造需求
1.國家戰(zhàn)略要求
2015年國家提出《中國制造2025》發(fā)展戰(zhàn)略,提出以提質(zhì)增效為中心,以加快新一代信息技術(shù)與制造業(yè)深度融合為主線,以推進(jìn)智能制造為主攻方向,促進(jìn)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級。
2.行業(yè)需求
當(dāng)前,我國跨海通道建設(shè)技術(shù)雖已取得較大進(jìn)步,建成了多座跨海集群工程,但是也面臨交通行業(yè)與工業(yè)化、信息技術(shù)如何深度融合,集群工程智能建造技術(shù)與裝備等問題。
3.項目需求
深中通道沉管隧道為世界最長、最寬的鋼殼混凝土沉管隧道,項目鋼箱梁主梁長度超過10km,橋面面積超過40萬m2,傳統(tǒng)鋼結(jié)構(gòu)制造技術(shù)難以適應(yīng)項目鋼殼沉管規(guī)模大、構(gòu)造復(fù)雜、厚板焊接難度大、制造精度要求高、工效要求高等特點,迫切要求產(chǎn)業(yè)升級。
項目智能建造體系創(chuàng)建
深中通道智能建造體系具體包括:鋼殼智能制造、鋼箱梁智能制造、鋼殼混凝土智能澆筑、智慧梁場、智慧安裝、智慧工地6個部分。
1.鋼殼智能制造。
以互聯(lián)網(wǎng)+BIM技術(shù)+智能機(jī)器人為基礎(chǔ),研發(fā)鋼殼小節(jié)段車間智能制造、中節(jié)段數(shù)字化搭載、大節(jié)段自動化總拼生產(chǎn)線,實現(xiàn)鋼殼智能制造,提升鋼殼結(jié)構(gòu)制造品質(zhì)及工效。
圖1 8萬噸鋼殼沉管移動軌道及移模小車
2.鋼箱梁智能制造。鋼箱梁智能制造具體為“四線一系統(tǒng)”,包括板材、型材智能切割下料生產(chǎn)線、板單元智能焊接生產(chǎn)線、節(jié)段梁智能化總拼焊接生產(chǎn)線、智能涂裝生產(chǎn)線和智能制造MES管控系統(tǒng)。通過智能制造工藝可以顯著提升正交異性鋼橋面板疲勞耐久性,消除焊接初設(shè)缺陷。
圖2 鋼箱梁U肋與頂板雙面全熔透焊接接頭
3.鋼殼混凝土沉管自密實混凝土智能澆筑。
智能澆筑控制系統(tǒng)包括:智能化澆筑監(jiān)測裝備、智能澆筑小車以及涵蓋鋼殼沉管混凝土澆筑全過程智能信息管理系統(tǒng),實現(xiàn)沉管預(yù)制各環(huán)節(jié)高效、智能、精細(xì)化管理,提升混凝土澆筑品質(zhì)。
圖3 鋼殼沉管混凝土智能澆筑控制系統(tǒng)
圖4 鋼殼沉管智能澆筑小車
4.鋼殼沉管管節(jié)智慧安裝。
結(jié)合項目需求,研發(fā)沉管運輸安裝一體船及沉管沉放智能控制系統(tǒng),實現(xiàn)智慧安裝。
5.打造預(yù)制梁智慧梁場。
研發(fā)“六線一系統(tǒng)”的智慧預(yù)制梁場生產(chǎn)線。具體包括:混凝土智能攪拌生產(chǎn)線、鋼筋自動化數(shù)控加工生產(chǎn)線、液壓模板自動控制系統(tǒng)、智能布料、澆筑及振搗系統(tǒng)、預(yù)應(yīng)力智能張拉及壓漿系統(tǒng)、智能化噴淋養(yǎng)護(hù)系統(tǒng)、集成控制系統(tǒng)。
圖5 自動噴淋養(yǎng)護(hù)
圖6 自動振搗
深中通道項目凝聚了行業(yè)內(nèi)最頂尖的建設(shè)團(tuán)隊和專家智慧,從實際需求出發(fā),堅持科技創(chuàng)新,系統(tǒng)全面地推行智能建造,必定能引領(lǐng)中國的交通基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)水平再上新臺階。
軟弱圍巖隧道有多種不良地質(zhì)存在,如淺埋、地形偏壓、順層、泥質(zhì)頁巖遇水膨脹軟化、破碎帶斷層等,施工時必然要注重開挖工法選擇、初期支護(hù)措施、安全距離的合理配合使用,必要時采取更強(qiáng)的加固措施,可保證圍巖變形暫時處于可控范圍之內(nèi)。
山區(qū)隧道地質(zhì)通常具有形成原因多樣、地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜等特點,對BIM工程師進(jìn)行地質(zhì)建模提出了較高的要求,如何能夠?qū)υ擃惖刭|(zhì)模型進(jìn)行快速建模,提高建模效率呢,我們依托于CivilStationDesigner總結(jié)了以下方法,以饗讀者。