在“交通强国”战略的推动下,以新质生产力赋能高质量发展高速铁路建设迎来了智能化革命的浪潮。中铁二十四局通苏嘉甬Ⅷ标嘉兴南梁场以数字化、智能化、大数据为驱动将智慧基因注入梁片生产全链条,在智能建造应用领域探索实践,用数智技术赋能工程建造,以“智”提“质”。
中铁二十四局通苏嘉甬Ⅷ标嘉兴南梁场位于浙江省嘉兴市南湖区余新镇,占地面积约163.48亩。该梁场按功能划分为办公生活区、试验检测区、制梁区、存梁区、钢筋加工区等,配备5个双线制梁台座、5个单线制梁台座,月最大产能75孔,存梁能力达135孔。自进场以来,项目团队坚持“标准化、智能化、绿色化”管理理念,围绕“人、机、料、法、环”管理五要素,创新智能技术应用、规范生产流程、推动管理升级,全面实现了梁片生产全过程的可视化、数智化监控,成功打造“智慧梁场”,实现从传统生产到智能建造的转型升级。
“智能化+绿色化”推动质效提升
智慧梁场通过自动化生产线与智能管理系统,实现预制构件的标准化、高效化生产。在生产过程采用数控机械加工钢筋、胎架绑扎钢筋、预应力整体穿束、智能张拉、智能压浆、自动喷淋养护等施工工艺和施工方法,全面提升制梁场安全、质量、效率。
嘉兴梁场全景(周晟之 摄)
嘉兴南梁场采用箱梁外模自动打磨喷涂机器人实现“上下模—打磨—喷涂脱模剂”一体化作业,一键启动后仅需1人监控,相比传统工艺减少10-14名工人,作业时间从3~4小时压缩至高效区间,同步解决粉尘污染问题,打磨精度与喷涂均匀度显著提升。智能数控弯曲机与焊接机器人可自动读取图纸数据,完成钢筋切割、弯曲与焊接,误差控制在毫米级,效率提升3倍以上。混凝土振捣采用智能振捣系统,配置附着式高频自动振捣器,作业人员可通过程序对梁片振捣部位、持续时间、间隔时间、振捣次数等进行智能调控,有效提升混凝土强度和密实度,系统自动保存所有数据并生成报表,确保了梁体质量。
梁场在车辆进口处设置洗车台和污水处理系统,可自动完成冲洗的工作,对各类车辆的轮胎及底盘利用多方位高压水枪对轮胎及底盘部位进行高压冲洗,达到上路要求。冲洗用水可循环使用连续工作,沉淀后的清水也可供混凝土养护、罐车清洗等,“节”尽所“能”,实现资源再利用和绿色生产。
“集成化+可视化”推动管理升级
该梁场采用了“1+N”的总体框架建设,即1个梁场信息管理平台,N个梁场智能子系统,N个子系统包括液压模板系统、智能振捣系统、智能养护系统和智能张拉、压浆设备等多个智能设备以及智能视频监控子系统等智慧工地内容。通过监控大屏上的生产数据,实时掌握预制梁场生产情况,实现了施工进度、质量、安全等各个环节的精细化管理,实现施工作业智能化、数据分析自动化,降低生产成本,提高工程质量,打造品质工程。
嘉兴梁场智能控制中心(周晟之 摄)
梁场采用信息管理平台对预制梁生产全过程进行监控,将梁厂生产线控制系统、智慧钢筋生产管理平台、混凝土智能化集控系统等全项目智能化信息系统数据采集归纳。拌和站内覆盖视频监控,监管可以远程进行,实现对原材料和配合比的实时监控和操作;料仓LED数字显示系统数据由智能过磅系统、原材检验、拌和生产系统完成工作后自动推送至屏幕上,可实时显示材料名称、材料批次、库存数量、材料检验状态等参数;粉料罐安装贴片式传感器,实时监控水泥仓料位信息数据,超出预警范围自动报警。梁体放置体温湿度感应元件,通过控制中心遥控设定自动感应喷淋,对箱梁混凝土进行全面保湿养护,达到全自动、全天候、全方位、全湿润的“四全”养护效果。
“自动化+工厂化”推动标准化生产
梁场设置了钢筋存放区、钢筋绑扎区、梁片预制区、养生区、张拉区等多个功能区,引进移动式台座生产线,实现了“工序区域固定、流水线作业”的全新生产模式,克服了传统固定台座占地大、周转长的问题。在制梁区“液压模板、移动台座、蒸汽养护”一体化生产线的加持下,从模板的安装拆除、到混凝土养护,全部实现了自动化控制和数字化管理,梁片的生产周期成倍压缩,生产效率成倍提升。
梁场引进的四轴卧式U型钢筋弯曲加工设备突破传统U型筋加工依赖3人操作、精度受人为影响的瓶颈,具备自动上料、双向对齐、连续弯曲等功能,可24小时不间断作业,单台设备实现“一人值守、全流程自动化”,大幅提升钢筋加工效率与标准化水平;箱梁定位网智能焊接系统集成自动下料、布料、巡点焊接功能,支持按设计图纸预设多规格定位网参数,自动记录断料长度、布料位置等数据,实现不同型号网片的快速切换生产,无需重复编辑参数,显著提高焊接精度与生产灵活性;张拉一体化台车整合智能张拉系统、千斤顶等设备,通过遥控控制实现千斤顶升降、平移、对孔,将传统张拉作业的6人配置优化至4人,在减少人工的同时,通过智能化控制提升预应力施加精度,从源头保障箱梁结构性能。
中铁二十四局通苏嘉甬嘉兴南梁场以“数”赋能、以“智”提效,打造数智化“智慧梁场”,将数智技术贯穿于箱梁预制和架设的全过程、全链条。通过数智技术推动梁场生产标准化、智能化、绿色化、精细化,提高梁片预制质量和效率,助力品质工程建设。