在浙西南層巒疊嶂的群山腹地,中交一公局集團義龍慶高速麗水段白鶴山隧道施工現場(chǎng),智能三臂鑿巖臺車(chē)轟鳴不息,一眾鋼鐵“軍團”有條不紊地開(kāi)啟新一日征程。

義龍慶高速麗水段項目主線(xiàn)全長(cháng)約93.05公里,橋隧比達74.2%,其中隧道總長(cháng)約53公里,是目前全國特長(cháng)公路隧道群占比最高、超長(cháng)連續隧道群總長(cháng)最長(cháng)的在建高速公路,也是浙江省首條采用隧道全機械化配套智能建造施工的公路項目。中交一公局集團承建的土建5標主線(xiàn)長(cháng)約11.2公里,工程量涵蓋主線(xiàn)路基、1座橋梁和1.5座隧道,隧道占比達95%,是全線(xiàn)智能建造示范標段。
挑戰:傳統“人海戰術(shù)”下的安全與效率之困

義龍慶高速麗水段穿行于浙西南峻嶺之間,地勢起伏劇烈,地質(zhì)結構復雜,進(jìn)場(chǎng)道路在雨季偶發(fā)滑坡、崩塌、雕塊等不良地質(zhì)現象。長(cháng)達7.4km的白鶴山隧道圍巖結構破碎、層理顯著(zhù)、節理裂隙密集,破碎巖體宛如“豆腐塊”,開(kāi)挖過(guò)程中極易發(fā)生掉塊、塌方等險情。若延續傳統施工模式,大量作業(yè)人員不得不暴露于未支護的脆弱巖層之下進(jìn)行高強度操作,不僅效率難以提升,人員安全亦面臨嚴峻挑戰。
“以往拱架安裝,全憑工人肩扛手抬沉重型鋼,在狹窄空間完成高空焊接與螺栓緊固,單次僅能處理一個(gè)連接點(diǎn),完成一環(huán)拱架常需3小時(shí),人員密集、險象環(huán)生。”項目經(jīng)理許德俊在回顧項目初期規劃時(shí)如是感慨。即便面臨這樣的困境,一線(xiàn)的“戰士”們也未曾退縮,他們始終秉持著(zhù)堅定的信念,在保障安全的前提下,不斷探索突破傳統施工模式的方法。破解傳統施工的痛點(diǎn),不僅是推動(dòng)本項目建設的迫切需求,更是實(shí)現公司“五型兩治一流”戰略目標的重大實(shí)踐。
破局:“機械戰隊”打造全工序施工“流水線(xiàn)”

作為交通運輸部第二批智能交通先導應用試點(diǎn)項目,義龍慶高速麗水段自啟動(dòng)起,便確立 “機械化換人、自動(dòng)化減人、信息化賦能” 核心方向。項目由浙高建公司統籌,聯(lián)合中交一公局集團、西南交通大學(xué)組建專(zhuān)家團隊,共同推進(jìn)隧道施工智能化升級。
12 臺套大型智能裝備組成的 “機械戰隊”,實(shí)現從 “人工作業(yè)” 到 “機器主導” 跨越:智能三臂鑿巖臺車(chē)取代人工風(fēng)鉆,憑高精度定位系統將鉆孔誤差控制在毫米級,硬巖炮孔殘留率超 92%、較硬巖超 85%,單循環(huán)鉆孔效率翻倍,作業(yè)人員減少 60% 以上,降低人員暴露風(fēng)險;多功能拱錨臺車(chē)告別人工抬扛,機械臂完成拱架 “洞外預拼裝→抓取→對接→掌子面固定” 全流程自動(dòng)化作業(yè),安裝精度超 98%,單循環(huán)時(shí)間壓至 2 小時(shí)內,較傳統人工 4 小時(shí)大幅提升支護效率;智能數字化澆筑襯砌臺車(chē)集成傳感監控系統,配懸臂式布料機與 360° 潛望式澆筑裝置,實(shí)時(shí)監測并自動(dòng)調整澆筑、振搗等關(guān)鍵環(huán)節參數,杜絕空洞、裂縫等質(zhì)量問(wèn)題,保障襯砌強度。這些設備協(xié)同作業(yè),形成覆蓋超前勘探、開(kāi)挖、支護、襯砌的全流程機械化流水線(xiàn),為隧道智能建造樹(shù)立可復制、可推廣的典范。
賦能:“智慧大腦”讓隧道施工有了“判斷力”

驅動(dòng)“機械戰隊”高效運轉的,是項目構建的隧道智能建造平臺,也稱(chēng)之為“智慧大腦”。施工過(guò)程中產(chǎn)生的海量數據,如鑿巖臺車(chē)的進(jìn)給速度、回轉壓力、推進(jìn)壓力、水壓力、打擊壓力、水流量六大核心圍巖隨鉆參數等,通過(guò)設備傳感器實(shí)時(shí)自動(dòng)采集并上傳至平臺。平臺融合人工智能與大數據分析技術(shù),通過(guò)比對歷史地質(zhì)數據與實(shí)時(shí)鉆進(jìn)參數,提前研判掌子面圍巖等級,實(shí)現“一巖一策”的智能掘進(jìn)決策。“這如同為隧道施工裝備了一臺‘CT機’,傳統依賴(lài)經(jīng)驗判斷的地質(zhì)狀況,如今借助數據實(shí)現精準解析,施工方案得以提前優(yōu)化調整。”項目信息化負責人呂臻形象地闡釋道。
全過(guò)程數字化管控平臺實(shí)現對安全、環(huán)保、質(zhì)量、進(jìn)度的實(shí)時(shí)監測與預警:一旦出現圍巖突變或監控量測數據異常,系統即刻生成預警信息并推送至管理人員,施工方案調整響應時(shí)間從24小時(shí)大幅縮短至2小時(shí)以?xún)?,?shí)現風(fēng)險快速識別與糾偏。以白鶴山隧道為例,單循環(huán)施工工效相較于傳統人工施工提升20%,三級圍巖單循環(huán)進(jìn)尺由3米提升至4.5米,月平均進(jìn)尺從126米躍升至163米,整體工期縮短近25%,真正達成數據驅動(dòng)下的工效與質(zhì)安雙提升。
護航:從“本質(zhì)安全”到“行業(yè)指南”的雙跨越

智能建造的核心使命,是實(shí)現安全與質(zhì)量的雙重躍升。項目始終堅持“安全第一、質(zhì)量為本”,依托機械化換人與智能化賦能,將掌子面單班作業(yè)從18人精簡(jiǎn)至3人,從源頭上筑牢了安全根基。在管理層面,項目嚴格執行“十二個(gè)到位”安全要求,創(chuàng )新推行“一點(diǎn)三員”“隧道雙哨人”等現場(chǎng)管控機制,融合智能監控與應急通信系統,構建起“人防+技防”一體化安防體系。面對山區復雜氣候與地質(zhì)挑戰,項目還聯(lián)合業(yè)主與地方政府,常態(tài)化開(kāi)展防汛防災、車(chē)輛傷害等應急救援演練,以企地聯(lián)動(dòng)機制持續鞏固安全生產(chǎn)屏障。
在項目全面管理方面,項目團隊不僅錨定“建好一條隧道”的當期目標,更立志于鍛造一支產(chǎn)業(yè)工人團隊、“樹(shù)立一套標準”的長(cháng)遠貢獻。通過(guò)對智能建造實(shí)踐的系統提煉,參與編制了《鉆爆法施工公路隧道機械化建造技術(shù)指南》與《隧道圍巖智能化分級技術(shù)指南》,參加浙江省《山嶺隧道智能建造施工定額》測定工作。清晰界定了從智能設備選型、全壽命周期大機成本測算、數據規范采集到工序高效銜接等一系列關(guān)鍵準則,成功將過(guò)往依賴(lài)“經(jīng)驗摸索”的施工模式,轉型為標準化、可復制、可推廣的行業(yè)范式。

而今,白鶴山特長(cháng)隧道開(kāi)挖突破3000m,這不僅是一個(gè)項目的里程碑事件,更是山嶺隧道智能建造技術(shù)邁向成熟的關(guān)鍵一步。這條穿山越嶺的創(chuàng )新之路,既為義龍慶高速鑄就“浙西南交通動(dòng)脈”奠定了堅實(shí)基礎,更以“機械戰隊”與“智慧大腦”深度融合的先進(jìn)模式,為交通基礎設施建設的高端化、智能化、融合化升維提供了成功范式。(作者:羅旭嘉 雷曉蕓)