近期,G7611西昌至香格里拉高速公路泸沽湖特大桥世界首创U型回转式隧道锚顺利贯通,为这座“世界第一山区悬索桥”植入了一条深嵌山体的“超级跟腱”,工程取得关键性突破。作为世界级山区悬索桥工程,项目地处深山峡谷,地质条件复杂、施工风险极高、建设难度空前。四川路桥在攻坚实体施工技术的同时,用数字化能力贯穿施工全周期。以“工艺创新+数字赋能”双轮驱动,破解高原山区特大桥梁建造难题,为超级工程高质量、安全化建设筑牢智能根基。

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超级工程档案——泸沽湖特大桥

生日:在建

籍贯:四川

长度:全长1944米,主跨1680米

类型:山区世界最大跨径钢桁梁悬索桥

建设单位:四川西香高速建设开发有限公司

设计单位:四川公路规划勘察设计研究院有限公司

施工单位:四川路桥建设集团股份有限公司

工程介绍:

西香高速是国家交通强国“十四五”重点项目,贯穿云贵川三省,全长约233公里,桥隧比74.3%,是G7611线都匀至香格里拉高速公路的重要组成路段,也是目前四川省内由单个项目公司管理、单体投资建设体量最大的高速公路建设项目。项目建成通车后,将形成亚洲最大卫星发射基地西昌的便捷出海通道,结束凉山州盐源县、木里县不通高速的历史,对打通对外通道主要经济干线和主要出入口公路通道,完善川滇高速公路网,带动旅游资源、矿产和人文资源开发,促进攀西地区经济高质量发展具有重要意义。

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西香高速包含“三桥五隧一地下互通”九大超级工程,泸沽湖特大桥为其中之一,是一座主跨1680米的双塔单跨钢桁梁悬索桥。泸沽湖特大桥具有“三高、四最、五极其”的特点,两岸索塔为世界首创新型钢管钢壳混凝土组合结构索塔,均采用超长隧道锚,其中香格里拉岸为新型U型隧道锚。有别传统悬索桥的平行线型,本桥主缆呈空间线形,在平面上鱼腹型,主缆线形成型及控制难度大。

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1、四项“世界之最”

泸沽湖特大桥将创造4项“世界之最”:世界最大跨径空间缆悬索桥,山区世界最大跨径钢桁梁悬索桥,世界最大U型隧道锚,世界最大地下互通立交。

2、“三高”

本项目具有“三高”特点:高海拔、高落差、高地震烈度。本桥海拔高度2400m;塔顶距离河面695m,桥面距离河面493m;地震烈度为Ⅷ度。

3、五个“极其”

本项目具有“极其复杂的地形、极其复杂的地质、极其复杂的气候、极其复杂的生态、极其复杂艰巨的建设条件”等特点。

数智化管控赋能工程高质量建设

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泸沽湖特大桥项目位于凉山州盐源县境内,横跨卧罗河,桥址岩层风化严重,紧邻四类艰苦地区(泸沽湖特大桥紧邻木里县,木里县是艰苦边远地区范围和类别的四类区)。其中,香格里拉岸的桥位主墩最大坡度约50°,桥位与河道近垂直相交,为典型的“U”字形侵蚀河谷,桥梁设计高程与谷底高差约500米,施工难度极大。面对如此诸多不利因素,蜀道集团四川路桥西香高速ZCB3-TJ10标项目部经过深思熟虑,决定积极引入数智化管理手段以应对挑战。

有间建科服务团队和项目管理团队充分沟通和现场深度调研后,紧紧围绕项目实际需求,通过运用先进的信息技术,搭建工程数字化建设管理平台,实现施工全过程的精准监控与高效管理。

重点规划

1、一体化综合管理平台,实现业务数据共享:以往项目虽建立了各主要业务管理版块的信息化系统,实现了对日常事务的管理和部分现场管控的信息化,但大多数业务系统相互孤立,流程繁琐,适应性不足,项目监管效率和智能化程度水平有限,本次建设将以“系统重构、流程再造、数字赋能”为建设理念,覆盖施工过程中的人员管理、机械设备管理、物资管理、安全管理、进度管理、技术质量管理等各业务板块数据,通过自动统计、高维汇总分析,全面掌握工程进度、质量、安全等情况。

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2、BIM+数字孪生:以BIM型为基础载体,融合施工过程中各构件的“进度”、“产值”、“施工记录”等多重数据信息进行可视化展示,形成物理空间下实际施工进程中的数字孪生体。促进泸沽湖特大桥建设从微观管理方式向现代化、智能化、宏观化管理方式迈进。

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3、科技助力安全应急:考虑到项目地处凉山州自然灾害多发易发的山区地带,地质地形条件错综复杂、极端气候现象频繁、地质灾害防治任务繁重、汛期极易发生滑坡、泥石流、山洪等灾害,本次项目将安全应急工作作为平台功能中重要一环,为施工安全提供有力保障及条件

西香高速泸沽湖特大桥智慧工地平台总体架构

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主要功能介绍

1、进度管理

管理模块是实现对工程项目进度全面监控和高效管理的重要工具,平台通过数字孪生进度可视化、无人机航拍等方式帮助项目管理者跟踪和监控项目实际进展情况,及时发现并调整潜在延误或风险,确保工程按计划完成。

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另外,针对泸沽湖特大桥项目增加延时摄影系统,共设置6处延时摄影点位,每间隔1小时的静态照片和全天两小时的动态视频拍摄,全方位多角度的对大桥施工过程进行摄影存储。通过加速播放,可以直观的看到日夜交替、天际线变化、大桥逐步建成,将时间的流逝具象化,更好的对泸沽湖大桥进行形象展示。

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2、场站管理

平台集成智慧拌合站生产管理系统,通过建立与拌合站的实时对接机制,深度获取混凝土的精确配方信息以及详细的生产明细数据,一旦发现某项数据偏离预先设定的阈值范围,便迅速触发三级预警,提升工程项目的整体质量把控水平与施工安全性。

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3、安全与应急综合管理

安全管理功能模块是一个综合性的安全监控和风险管理平台,包含安全监测、应急管理、气象管理等子功能。

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安全监测板块通过视频监控技术实时监控各个区域的安全状况,并利用AI技术进行安全帽、火焰、禁区闯入等关键安全因素的智能识别和监测。为有效预防边坡滑坡、崩塌等灾害的发生,平台根据现场边坡安装的GNSS设备、雨量计、裂缝计等设备,对边坡表面沉降、深层沉降、应力应变等参数的实时在线监测,实时掌握边坡的结构变化;建立多级告警机制,当监测数据异常时,迅速以短信、微信消息等形式通知用户,实现综合预警功能。

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西香高速地质灾害频发,对应急疏散的要求颇高,针对项目上突发情况的应急疏散集合点的人员签到问题,开发应急演练功能。通过二维码签到,快速实现集合点人员清点。针对项目现场安全公示栏LED显示屏的内容,平台单独开发公示栏内容配置,管理人员可根据安全计划或者突发状况对LED显示屏内容进行编辑显示,以应对各种潜在的安全风险和突发事件,提高安全应急的效率和响应能力。

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气象管理功能模块集成风速仪监测、扬尘噪声监测、喷淋监测以及气象监测等多个监测参数,构建起一套全方位、多维度的气象监控网络。气象监测通过收集温度、湿度、风向、风速、降水量、大气压强、天气等气象数据,对于桥梁施工中高空作业安全评估、扬尘扩散预测以及施工设备运行稳定性分析等方面提供数据参考。

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4、人员管理

人员管理模块通过整合智能手环系统、劳务实名制功能、积分系统等功能,构建起一套全方位、精细化的劳务管控架构。通过各功能协同作用,达成劳动力资源在项目中的高效配置与充分利用。

智能手环系统能够实时采集劳务工人的轨迹数据,为项目现场的人员调配与安全管理提供精准依据。

劳务实名制功能确保人员身份信息的准确录入与识别,有效杜绝虚假用工现象,使劳务管理更加规范有序。

积分系统通过设置科学合理的奖励和惩罚条例,充分激发劳务工人的生产积极性,形成良性竞争氛围,促进项目整体生产效率提升。

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5、设备管理

设备管理功能模块包含设备运维及设备监测,对项目进场机械设备进行全方位管理。

通过部署传感设备与数据采集系统,对塔吊、龙门吊等设备的各项运行参数进行实时监测,一旦探测到设备运行数据偏离预设的正常范围,迅速生成详细的预警信息,有效降低设备突发故障的概率,最大程度地压缩设备停机时间,维持项目施工的连贯性与高效性。

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平台利用二维码技术为每台进场机械设备建立唯一的电子档案,方便管理人员随时查看和更新设备信息机械设备进场后,生成二维码档案,扫描二维码即可查看当前设备的基础信息、合格证、操作证、维保信息等详细情况,帮助管理人员了解设备的运行情况和存在的问题。

6、质量管理

质量管理功能模块通过系统地收集、整理并分类存储各类质量问题清单,详细记录每个质量问题的表现形式,构建质量问题库。此外,质量巡查与整改功能实现质量动态监控与处理,对质量问题进行整改追踪,确保整改措施得到有效落实。

试验室管理功能模块聚焦于智慧试验室、试验室养护室等关键试验要素的监测与数据处理。智慧试验室依据不同的试验项目要求,采集、分析并生成精准的数据成果。试验室养护室实时监测温度与湿度数据,确保试验样本处于规定的标准养护环境之中。一旦温湿度数据偏离预设范围,系统会立即生成预警信息,以便及时采取调整措施。

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7、物资管理

物资管理功能模块通过精确的计划-验收-库存流程控制,实现了从物资采购计划的提报,到物资的验收入库,再到领料的全流程管理。并通过盘点功能,清点仓库中的物资信息,确保库存数据的准确性和实时性。通过这一模块,管理人员能够实现物资的精细化管理,提高物资管理效率。

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8、技术管理

技术管理功能模块通过集成不同类别的施工技术方案,为项目的实施提供了坚实的基础。在数字孪生端开发可视化工艺交底模块,将复杂地形地质条件下空间缆悬索桥、U型回转式隧道锚、钢管&钢筋混凝土组合结构索塔等施工工艺以可视化形式呈现,实现施工方案、施工流程等的全面沟通和理解。

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9、科研创新

为研究钢板不同气候下性能参数,平台开发钢板测温模块,借助传感技术,对钢板的温度进行全方位实时监测,实时获取钢板正面(向阳面)和反面(背阴面)的温度数据,这些数据对于钢板在不同环境条件下的性能研究、焊接工艺的制定以及在实际工程结构中的应用评估具有极为重要的参考价值。

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随着智慧工地平台的上线运行,有力推动了蜀道集团四川路桥在智能建造领域的不断探索。后续,项目部将结合工程建设管理所需,不断优化迭代更新平台功能模块,全面推动数智化应用,进一步深挖信息化管理质效,服务项目数字化建设、精细化管理。