52监测网专家报告分享-第40期 跨海集群工程智能建造体系规划与实践 宋神友 深中通道管理中心总工程师
 52监测网专家报告分享-第40期 跨海集群工程智能建造体系规划与实践 宋神友 深中通道管理中心总工程师 人物简介 宋神友，深中通道管理中心总工程师，教授级高工，先后主持了十余座斜拉桥勘察设计工作，多条高速公路勘察设计工作，负责深中通道“桥、岛、隧、水下互通”集群工程的前期、设计、科研及施工管理等技术工作，荣获部省级奖项十余项。 目录 一、背景与需求 二、智能建造体系规划与实施方案 三、展望与建议 内容简介 一、背景与需求
“桥、岛、隧、水下互通”集群工程，规模宏大、综合技术难度高； 全长24km（海域段22.4km），双向八车道、设计速度100km/h，概算446.9亿元。 国内外同类工程对比看，深中通道是当今世界综合建设难度最大的跨海集群工程之一
国家“十三五”重大工程： 践行“科技强国、交通强国、质量强国”发展战略，推进“中国制造2025”； 交通运输行业“品质工程”示范工程： 安全舒适、优质耐久、经济环保、和谐美观； 目标方向：标准化、工业化、智能化 “桥、岛、隧、水下互通”跨海集群工程： 超大跨度、深埋、特长钢壳混凝土沉管隧道，世界首例，规模和技术难度均超前； 沉管钢壳用钢量大，32万吨，单个管节相当于一艘中型航空母舰船体，构造复杂、制造精度、工效要求高； 沉管隔舱达2500个，砼浇筑量28,000m³，自密实砼施工浇筑速度控制及工效要求严格； 浅水区非通航孔桥及陆上引桥，工厂化预制，规模大，外观、品质和耐久性要求高。 二、智能建造体系规划与实施方案 沉管隧道——沉管钢壳智能制造、钢壳砼智能浇筑、管节智慧安装：运安一体船 桥梁工程——钢箱梁智能制造、智慧预制梁场、钢筋部品工业化、一体化造塔机 智慧工地——BIM协同管理平台、工地物联网、应急指挥信息中心 2.1沉管隧道智能建造实施方案 沉管隧道介绍 海底隧道总长6845m，其中沉管段长5035m；结构型式：钢壳混凝土组合结构32个管节，标准管节用钢量1万吨/节，32万吨单个标准管节7.6万吨 沉管钢壳智能制造 传统建造难以满足大规模、高工效、高质量要求 规模大：32个管节，32万吨 体量大：1万t/节，8万吨排水量相当中型航空母舰船体 构造复杂：2500隔仓/节，纵横隔板、连接件交错 精度要求高：±15mm，远高于造船精度要求 厚板焊接：最厚40mm，焊接难度大 工效要求高：满足1节/月要求 沉管钢壳智能制造技术体系
三维数字化生产设计：设计-制造-检测一体化
车间智能制造“四线一系统” 下料加工智能生产线 智能喷涂生产线 片体智能焊接生产线 块体智能焊接生产线 智能制造执行系统（IMES） 编制生产计划、智能排产，实现生产负荷、在胎情况、库存情况分析； 精细化派工，人员效率、绩效、质量信息溯源等综合管理； 满足对车间物料、设备、工艺等信息实时在线监控。 焊缝实名制 三维焊缝地图：一级焊缝 焊缝实名制管理 焊缝设计、制造及检验全过程质量信息溯源。 钢壳砼智能浇筑 工作性能要求高：拓展度600~700mm，配制和质量稳定性控制难度大 脱空控制严格：≤5mm 环境要求严格：环境温度5-35° 变形控制严格：±10mm 施工组织复杂：2500个隔舱，施工组织难度大 浇筑时间苛刻：≤1h 浇筑速度严格：前期≤30m³/h，顶部浇筑速度≤15m³/h 智能浇筑装备 智能化浇筑设备：布料机、智能化浇筑小车、拖泵及配套的管路和控制系统组成 智能化小车功能：坐标自动移位，自动测深、自动调节浇筑速率 智能浇筑工艺控制 工艺孔设置 浇筑速度控制 高稳健、自流平混凝土制备及工作性能 智能浇筑管理系统 混凝土浇筑管理系统，混凝土浇筑全过程在线监控，实时反馈浇筑质量、效率。 智能检测 创新混凝土脱空快速检测技术 获得缺陷的脱空面积、脱空高度数据 可视化处理形成2维或3维图像 2.2桥梁智能建造实施方案 钢箱梁智能制造 10km钢桥：正交异性桥面板耐久性保障关键技术：参数匹配+工艺改进 车轮荷载引起的焊接结构疲劳破坏是钢箱梁正交异形桥面板最突出的问题 u肋板单元组装焊接一体化：内焊技术，取消定位焊，消除初始缺陷 u肋全熔透工艺：根除初始缺陷 智慧预制梁场 BIM协同管理平台 钢筋数控自动化加工 混凝土智能拌合及浇筑 自动液压模板及振捣系统 智能张拉及压浆 自动喷淋系统 人员车辆智能管理系统 混凝土ERP系统 钢筋数字自动加工 BIM建模 生成加工代码 导入加工设备 设备自动加工成型 钢筋半成品存放 无人值守拌合楼 集成混凝土ERP系统、搅拌站生产系统、物料管理系统、车辆管理等系统，实现混凝土生产集中控制，拌合楼无人值守 自动液压模板控制系统 研发模板自动控制系统，采用PLC控制模块，通过液压自动控制系统和红外测温测距系统实现在混凝土浇筑过程中外模自动横移和纵移，内模自动支拆模。 智慧梁场协同管理平台 研发基于BIM的智慧梁场协同管理平台，集成梁场施工管理系统、监控监测系统、混凝土智能控制系统、钢筋自动加工系统等模块。 2.3智慧工地 建设期BIM重点工作
特殊结构安全监测 锚碇深基坑结构安全监测平台 数据导入：完成监测数据自动录入、数据筛选、失真数据自动剔除等前处理工作 数据显示：显示筛选后的监测数据，并绘制监测数据分布图，设置预警阈值 数据分析：对比分析监测结果与理论结果/模型计算结果，监测数据相关性分析，数据超限预警 报表生成：自动生成各监测内容的日报表、周报表、月报表等。 试验、监测数据采集与分析
安全监控与应急指挥
三、展望与建议 业主统筹、各方协调、迎接挑战； 大力推进“两化融合”，助推智能建造、智慧工地落地； 打造我国公路基础设施-智能建造样板工程和示范工程。
跨海集群工程智能建造体系规划与实践 宋神友 深中通道管理中心总工程师  |
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