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2021年05月07日 星期五
第06版:经济    
       
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科技筑就“品质高速”




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    本报记者 李承韩 通讯员 张建永

    近年来,针对云南高原山区公路建设的特点和难点,我省在高速公路工程建设过程中大力加快推进科技创新建设能力,立足建设中急需解决的重大关键技术,集聚人才和资源持续创新,不断推广项目成果应用,科技创新在云南高速公路建设管理过程中结出硕果。

    规划设计更科学

    世界第一高桥尼珠河大桥、亚洲山区跨径最大的悬索桥龙江特大桥、楚大高速公路上跨越西洱河峡谷的悬臂悬空桥、玉元高速公路上穿越练江河谷的连供隧道、水麻高速公路上环绕老堡山的螺旋隧道、龙瑞高速公路上南天门下的“8”字展线……云南高速公路建设历程中,复杂的地质地貌为项目建设设下重重关卡,却也让云南的高速公路实现了许多不可能,创造了多项领先的成就。

    走进位于云南省交通规划设计研究院有限公司的建筑信息模型(BIM)技术应用交通运输行业研发中心,以电子沙盘为共享平台,中心自主研发的公路工程设计BIM系统,为BIM技术在公路工程全生命期的应用提供平台和数据支撑。“采用自主研发的底层平台,融合GIS、BIM和互联网等技术,我们的系统真正实现BIM技术在生产过程中的应用落地。”云南省交通规划设计研究院有限公司党委书记、董事长刘永才介绍,2020年,公路工程设计BIM系统已升级版本,部分子系统已成功运用到云南、广西、福建、江西等省区的公路项目的设计和施工过程中。

    在孟连至勐海高速公路初步设计中,《资料管理子系统》等4个子系统均得到应用,为公路设计人员提供了精准的设计基础资料,能快速创建不同设计方案的道路三维模型,设计环境三维、联动、可视,方案显示直观、修改便捷,便于方案比选,且桥梁项目的图纸成果实现了“一键设计、一键出图”,大大减轻了设计人员进行繁复计算的工作量。

    在桂林至钦州港高速公路工程初步设计中,设计人员全过程、全专业采用了《公路工程设计BIM系统》,提高了设计效率,减少了方案修改带来的重复工作量,实现了设计环境三维化、设计过程智能化、设计修改自动化,项目的初步设计工作完成时间大幅缩减,并能同步提交二维、三维成果给业主方。另一边,陆地交通气象灾害防治技术国家工程实验室里,针对气象灾害导致路基边坡毁坏、路面性能降低、交通安全保障不足、监测信息处理技术落后等方面的突出问题和技术瓶颈,实验室开展了陆地交通气象灾害路基边坡毁坏防治技术等4个重点方向12项关键技术的研究。

    “作为云南省交通行业唯一的国家级科研平台,实验室瞄准行业前沿关键技术问题, 先后主持和参与了国家‘863’计划项目、国家重点研发计划、国家自然科学基金等国家级和省部级科研项目10余项,依托云南省高速公路建设开展科研项目30余项,有力地支撑了云南省‘十二五’与‘十三五’的交通建设。”刘永才介绍,经过7年的建设,实验室建成了试验、材料、仿真和决策等技术平台,在路基边坡毁坏机理模拟技术、排水性沥青路面成套技术、多种恶劣气象交通安全仿真分析技术和陆地交通气象灾害防治综合决策技术等12项关键技术方面取得了突破,助力高速公路规划建设更加科学有效。

    项目建设更优质

    云南特殊的地形地貌决定了云南高速公路建设的难度。在一些特殊路段,设计施工人员发挥聪明才智,大胆创新,让云南高速公路突破了一道道难关,这些创新成为云南高速公路设计建设的一个个闪光点。

    云南交投集团党委书记、董事长苏永忠介绍,作为全省综合交通体系建设主力军,一直以来,云南省交投集团始终坚持“依靠科技创新、强化技术优势、增强企业核心竞争力”的理念,不断完善科技创新体系,坚持以工程项目为依托,自主创新和引进消化吸收再创新相结合,立足急需解决的重大关键技术问题,大力开展关键领域、关键技术的科技创新。

    龙江特大桥在建设过程中总结出了20余项创新技术,应用了多个国内首创的技术,包括在国内大跨径桥梁中首次采用无人飞行器牵引先导索过江的施工技术;国内首次成功采用索股入安鞍段预成型及架设技术;国内首次采用圆形缠丝加缠包带方式加除湿系统方式进行主揽防护;国内首次采用喷洒葡萄糖酸钠作为缓凝剂,配合水枪冲刷的方式进行锚碇混凝土凿毛施工;在桥梁大体积混凝土中成功采用火山灰作为混凝土外掺剂等,为我国山区高速公路桥梁建设起到了积极借鉴作用。

    水麻螺旋隧道的创新设计,克服了地形高差集中的难题,有效避开岩堆、悬崖、危岩等不良地质,合理利用地形,不仅有利于水土保持、环境保护及运营安全与畅通,还降低了工程施工难度,节省投资1.14亿元,得到了国家交通运输部专家的赞同和认可,开创了我国山区高速公路特殊展线思路的先河。保泸高速老营隧道推广运用了自行式液压仰拱栈桥,单臂、双臂、三臂凿岩台车,全面提高了隧道建设进度,一年内掘进近3公里,创造了公路建设史上的奇迹,也促使了隧道施工从人工掘进向机械化施工转变,有效解决隧道掘进过程中的人力问题外,还大大提升了施工安全性和工作效率。

    与此同时,一个个项目建设中的“微创新”,让先进技术的开发得到广泛应用,大大提升了我省高速公路建设的科技水平,有效提升了高速公路建设的品质。楚姚高速公路率先进行路面毫米级高精度3D摊铺施工技术试验,实现无桩化摊铺、数字化施工、施工全过程控制、高精度作业、全天候施工作业、人性化显示、节省材料,全面提升路面平整度,提高行车舒适度。大永高速(丽江段)隧道电缆沟建设中广泛运用了RPC新材料盖板,每块重量从原设计的78公斤降至27公斤,有效方便了人工配合拆装问题,提升了盖板外观和质量。武易高速公路创新了安全防护风险控制及安全设施多元化防护理念,为实现武易高速“安全、适度、功能、系统”防护奠定了基础,项目安全防护技术已达国际领先水平,在全国高速公路的建设和养护中都具有很好很超前的示范指导作用。

    运营管理更高效

    车辆是否异常停车或逆行,哪些路段流量加大容易拥堵,驾驶员是否违规抛撒物品……在云南交投集团大数据服务中心,基于高速公路路网监控视频,应用人工智能技术,高速公路交通状况监控平台让高速公路上的实时情况一目了然。

    “目前,我们已经实现了12246路监控视频的联网,能对外场道路、隧道、收费站、服务区进行实时监控。”大数据中心主任孙秀珍介绍,平台采用高分可视化手段,基于GIS地图的方式,在监控中心大屏上实时展示上述数据和道路拥堵区域,直观全面显示路网当前通行状况。可统计车辆流量、流速、占有率等数据,识别出车辆拥堵事件,分析出全路网当前的道路通行状况。可自动发现车辆异常停车或逆行、抛撒物等危害道路安全的事件,及时提醒监控员复核,并同时保存事件过程录像。初步建成了高度集成的综合管理服务平台,实现了对高速公路网的统一管理,实现了路网的可视、可测、可控、可预测、可服务。目前,该平台在昆安、安楚、昆石、元磨高速公路和怒江“美丽公路”的交通状况监测平台正式部署上线并投入使用,运行至今已成功发现拥堵、违停、逆行、冲入避险车道等各类异常交通事件事故69519起,加快了事件发现、上报和处置的进程,有力保障了高速公路路网安全和畅通。

    在高速公路运营养护中,开发出具有自动数字图像采集及裂缝、鼓包识别的飞行检测机器人和爬壁检测机器人,实现人工不易检测部位的自动化智能检测,实现山区钢筋混凝土桥梁建设和服役过程的安全检测智能化、全面化和自动化。研制出山区高速公路隧道结构安全通用轻型检测车,在行车速度较慢的情况下,实现对山区高速公路隧道衬砌背后空洞的精细探测及裂缝等病害的快速移动检测及智能识别。

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