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,項目建設條件復雜、工程規模宏大、綜合技術難度非常高。
智能建造需求
1.國家戰略要求
2015年國家提出《中國制造2025》發展戰略,提出以提質增效為中心,以加快新一代信息技術與制造業深度融合為主線,以推進智能制造為主攻方向,促進產業轉型升級。
2.行業需求
當前,我國跨海通道建設技術雖已取得較大進步,建成了多座跨海集群工程,但是也面臨交通行業與工業化、信息技術如何深度融合,集群工程智能建造技術與裝備等問題。
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,傳統鋼結構制造技術難以適應項目鋼殼沉管規模大、構造復雜、厚板焊接難度大、制造精度要求高、工效要求高等特點,迫切要求產業升級。
項目智能建造體系創建
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。
以互聯網+BIM技術+智能機器人為基礎,研發鋼殼小節段車間智能制造、中節段數字化搭載、大節段自動化總拼生產線,實現鋼殼智能制造,提升鋼殼結構制造品質及工效。
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”,包括板材、型材智能切割下料生產線、板單元智能焊接生產線、節段梁智能化總拼焊接生產線、智能涂裝生產線和智能制造MES管控系統。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。
智能澆筑控制系統包括:智能化澆筑監測裝備、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,實現沉管預制各環節高效、智能、精細化管理,提升混凝土澆筑品質。
圖3 鋼殼沉管混凝土智能澆筑控制系統
圖4 鋼殼沉管智能澆筑小車
4.鋼殼沉管管節智慧安裝。
結合項目需求,研發沉管運輸安裝一體船及沉管沉放智能控制系統,實現智慧安裝。
5.打造預制梁智慧梁場。
研發“六線一系統”的智慧預制梁場生產線。具體包括:混凝土智能攪拌生產線、鋼筋自動化數控加工生產線、液壓模板自動控制系統、智能布料、澆筑及振搗系統、預應力智能張拉及壓漿系統、智能化噴淋養護系統、集成控制系統。
圖5 自動噴淋養護
圖6 自動振搗
深中通道項目凝聚了行業內最頂尖的建設團隊和專家智慧,從實際需求出發,堅持科技創新,系統全面地推行智能建造,必定能引領中國的交通基礎設施建設水平再上新臺階。
軟弱圍巖隧道有多種不良地質存在,如淺埋、地形偏壓、順層、泥質頁巖遇水膨脹軟化、破碎帶斷層等,施工時必然要注重開挖工法選擇、初期支護措施、安全距離的合理配合使用,必要時采取更強的加固措施,可保證圍巖變形暫時處于可控范圍之內。
山區隧道地質通常具有形成原因多樣、地質構造復雜等特點,對BIM工程師進行地質建模提出了較高的要求,如何能夠對該類地質模型進行快速建模,提高建模效率呢,我們依托于CivilStationDesigner總結了以下方法,以饗讀者。