创新是引领发展的第一动力。作为山东交通基础设施建设的主力军,山东高速集团深入贯彻省委、省政府决策部署和省国资委工作要求,将科技创新作为发展的强劲引擎,全力培育新质生产力,成功走出一条独具山高特色的创新兴企、科技强企之路。
为了深入探寻山东高速集团在重点项目建设中运用“四新”技术推动传统基建向智慧基建转型之道,3月17日—18日,记者实地走访了京台齐济改扩建项目、济南至宁津项目以及庆章项目的施工现场,亲眼见证了这些项目中令人瞩目的创新实践与突破。
创新领航,构筑智慧基建新高度
春日的齐鲁大地,暖阳高照,处处洋溢着蓬勃的生机。记者踏入京台齐济改扩建项目的施工现场,仿佛置身于一场奇妙的未来之旅。在沉浸式体验馆中,那超宽车道的震撼场景让人对项目建成后的宏伟模样充满无限遐想。回首望去,老旧的京台高速犹如一条饱经沧桑的褐色丝带,静静蜿蜒伸展,它承载着往昔交通的重要使命,见证了岁月的变迁。而与之形成鲜明对比的是,两侧新建的高架桥好似灵动的银色羽翼,拔地而起,与长达1080米的京台齐济黄河特大桥相互映衬,共同勾勒出一幅令人叹为观止的立体交通壮美画卷。
京台齐济改扩建项目起始于京台高速与济聊高速相交的晏城枢纽,一路穿越德州市齐河县以及济南市槐荫区、市中区,最终抵达京台高速与济广高速相交的殷家林枢纽,线路全长23.999千米。其改扩建方式极具巧思:以两侧分离加宽为主,黄河大桥段采用单侧分离加宽(双向行驶),起点终点衔接段则采用两侧拼宽的独特方式。这种多样化的设计充分考虑了地形、交通流量以及施工难度等多方面因素,是项目团队智慧的结晶。
黄河特大桥主桥傲然横跨在黄河下游,是区域内的最大跨径桥梁。京台齐济改扩建项目在此大胆突破传统,首次在设计中运用钢壳-混凝土混合桥塔技术。这一创新设计不仅极大地提升了施工质量与精度,显著加快了施工进度,更难能可贵的是,将对既有京台高速公路交通通行的影响降到了最低限度。与此同时,项目团队深入开展关键技术研究,运用了基于图像识别技术的近距高塔桥墩施工安全典型风险源监测技术,这就好比为工程安全安装了一把无比精密的 “智能锁”,能够实现施工风险的自动监测、精准识别以及及时预警,全方位、无死角地为桥塔施工的安全与质量保驾护航。
其中,最令人拍案叫绝的当属工程中运用的 “时空折叠” 智慧。京台高速齐济段改扩建项目办徐坤淼指着跨越既有京台高速的关键节点,耐心而细致地解释道:“这是国内首次将单方向车流以小角度高架桥形式两次跨越既有老路。”这一创新举措,恰似在繁忙的交通主动脉上进行一场精细无比的高难度手术,不仅最大程度降低了施工期间对既有京台高速公路的干扰,还巧妙化解了施工难度大、无法直接在桥位安装支架施工等诸多难题,为交通建设领域开拓出全新的思路与方向。
为了更高效地推进项目建设,山东高速集团充分发挥科技力量,开发了以建设决策和项目管控为目标的数字化管理工具。通过对重点数据的深度整合与分析,为项目调度及重大问题决策提供了强有力的数据支持。在项目施工现场,管理人员只需通过电脑或手机终端,就能实时获取工程进度、质量检测、人员设备调配等各项关键数据。这些数据经过系统的分析处理,以直观的图表和报告形式呈现出来,为项目决策提供了科学依据。同时,山东高速集团搭建了BIM协同数字化管理平台,借助BIM技术、云计算、大数据等多种先进技术,全面实现工程建设项目的数字化管理。
京台高速齐河至济南段改扩建项目,从六车道到十二车道的跨越,不仅仅是车道数量的简单增加,更是山东高速集团在基建领域的一次重大飞跃。它标志着从“传统基建”向“智慧基建”、从“征服自然”向“和谐共生”的深刻转变。这条路的通车并不是终点,而是智慧基建的全新起点。
工艺革新,打造品质工程新典范
离开京台齐济改扩建项目施工现场,记者驱车来到济南至宁津高速公路的建设工地。这里同样是一片热火朝天的景象,工人们熟练地操作着长螺旋钻机,仿佛拥有神奇的魔力,将看似无用的工程渣土“点石成金”。
“就拿大桥桥头地基处理来说,我们自主研发了喷扩压灌流态固化土桩加固软弱地基的新技术,把废弃的工程渣土转化为桥头地基加固的优质新材料。”济南至宁津项目副总经理吴传山介绍道。这种新材料不仅实现了废弃土源的循环再利用,而且相较于传统水泥桩,加工而成的搅拌桩单桩地基承载力提高了40%,效果显著。
在智慧安全梁场,更是处处彰显着科技创新的力量。项目团队自主研发的72种隐患视频自动识别算法模型几乎覆盖了所有典型作业场景,让普通监控设备借助先进的人工智能算法拥有“智慧大脑”,一旦发现施工过程中存在安全隐患,如工人未佩戴安全帽、违规操作机械设备等,系统会立即自动识别并将信息即时推送至现场一线管理人员。
梁场龙门吊可通过摄像头比对作业人员信息库,确保每一位操作龙门吊的人员都是持证上岗,从源头上杜绝了无证操作的风险;其操作手柄人脸识别智能存储技术确保了只有经过人脸识别验证的操作人员才能进行操作,并且操作信息会被智能存储;自动防风系统依据风力强度,精准触发五级风预警(不关停)和六级风报警(双关停)。在极端天气日益频发的当下,龙门吊的安全运行至关重要,自动防风系统有效规避了人为操作失误与极端天气带来的风险,确保了吊装作业在不同气象条件下的安全性。
针对黄河下游复杂地质条件,项目在省内首创箱涵整体式桁架无拉杆施工工艺,施工效率提高20%,成本显著降低,成功破解行业难题。在施工过程中,工程团队还积极开展课题研究,研发喷扩压灌流态固化土桩施工新工艺,单桩地基承载力提高40%,综合建设成本降低35%。
济南至宁津高速公路路线全长约94.8千米,采用双向六车道标准建设,设计速度达120千米/小时。它自南向北依次与青银高速、济南绕城高速二环线北环段、高武高速、滨德高速紧密相接,途经济南市天桥区、起步区,德州市齐河县、临邑县、陵城区和宁津县,终点与国道339交叉并设置宁津西互通。截至目前,项目已累计完成投资69.18亿元,占概算的41.54%。该项目的建设,对于完善山东省高速公路网布局、推动区域经济协同发展具有举足轻重的战略意义。
科技创新,锻造桥梁建设新奇迹
采访活动的最后,记者来到了庆章项目黄河特大桥的建设现场。这座黄河特大桥宛如一条雄伟的巨龙横卧在黄河之上,全长4669.5米,主桥跨径(195 + 350 + 195)米,拥有三项世界之最:最大跨径连续梁桥、最先开创超高性能混凝土(UHPC)-钢箱叠合的结构型式、最大尺寸超高性能混凝土(UHPC)槽型梁。
项目团队创新采用钢箱梁+变高度UHPC叠合梁结构,巧妙地将钢箱梁的卓越抗拉性能与UHPC梁的优异抗压性能融合在一起,大幅降低梁体自重,提高刚度与跨越能力。在UHPC梁的制作过程中,采用场地预制并进行高温蒸养。其预制节段梁最大尺寸可达6.8×3.5×12米,实现了UHPC预制构件从平面单元向大型三维实体的重大跨越。这些先进的技术和设备,提高了生产效率和产品质量,确保了大桥建设的顺利进行。
与此同时,徒骇河大桥作为新型装配化桥梁建设先锋,秉持着轻量化、集约化、工业化的先进理念,构建了一套前所未有的装配式桥涵建造流程。该桥全长1.2千米,上部、下部结构实现了100%装配化,95%的构件在工厂提前预制完成。UHPC华夫桥面板与热轧H型钢组合梁精准对接,预制盖梁借助北斗定位安装,施工精度极高。纵肋横梁一体化设计的华夫桥面板减重30%,抗震性能提升40%。全维度装配施工不仅大大缩短了桥梁建设工期,还积极推进了机械化换人、自动化减人,实现了建设效率与养护成本的双赢。
在高速公路建设中,庆章项目还积极解决传统现浇涵洞施工周期长、易错台、蜂窝麻面、保护层厚度合格率较低等问题。项目团队以科技创新为突破口,积极开展装配式涵洞在高速公路建设领域的大规模应用与推广。全线87道、3038延米的装配式涵洞,由预制顶板、两侧墙、预制八字墙和底板5个自稳构件组成,装配化率达95%。这些涵洞实现了构件轻量化设计,满足工厂化加工、机械化施工的智能建造要求,成功打造出公路工程快速通道装配建造新场景。
除了装配式涵洞的创新应用,项目团队还在其他方面展现了卓越的创新能力。他们开发的桩基参数智能反演系统,通过地质大数据分析优化桩长设计,让32.3万米桩长缩减5%—10%,节约造价超亿元。粉煤灰台背回填技术的应用,在消化工业固废12万吨的同时,又将桥头跳车概率降低70%,实现了环保与工程质量的双重提升。
当数字孪生技术遇上百年工程,智慧基因渗透到了庆章高速建设的每个细节。BIM模型精确指导涵洞构件生产,智能监控系统实时预警管线交叉风险,动态优化后的迁改方案节省工程造价上千万元。
庆章高速从德州市庆云县G205国道起始,一路蜿蜒,途经德州、滨州、淄博、济南等地,最终在济南市章丘区与青银高速交汇。其主线采用双向四车道高速公路标准,设计速度达120千米/小时。建成后,它将在京沪和长深高速之间开辟一条全新的南北向通道,进一步拉近德州、滨州、淄博和济南的距离,为省会经济圈的互联互通注入强大动力,带动区域经济蓬勃发展。
(大众新闻·山东国资记者 梁晴)