品质共建 智汇荆楚——2024高速公路改扩建工程建设管理和技术创新交流会侧记

  思维碰撞淬炼智慧花火，经验交流带动品质提升。日前，2024高速公路改扩建工程建设管理和技术创新交流会在湖北武汉开幕，来自全国24个省（区、市）公路行业的建设、设计、科研、施工、监理、质监、养护和科技社团等单位的近700名代表参会，一起交流学习、共享经验、同谋发展。

  此次会议由中国公路学会、湖北交通投资集团有限公司主办，湖北省交通运输厅、湖北省公路学会支持，以“创新引领、智慧高效、绿色低碳”为主题，聚焦高速公路改扩建前沿技术，通过学术交流、成果发布、展览展示、现场观摩等形式，零距离体验京港澳高速公路湖北省鄂豫界至军山段改扩建工程（京港澳湖北北段改扩建工程）智能建造基地、小型预制件全自动化制造中心、远程控制施工管理中心、装配式智慧建造、路面集群化智能摊铺碾压作业等创新技术成果，推介湖北交投高速改扩建工程建设管理的先进经验和特色模式，为加快建设交通强国贡献力量。

  截至2023年年底，我国高速公路总里程达18.36万公里，开展高速公路改扩建工作，对缓解一些早期建设的高速公路交通流量持续高位运行的压力、提高路网通行能力、提升高速公路路网整体服务水平等，具备极其重大意义。

  但高速公路改扩建项目不同于新建项目，时常面临着新旧转化中规划设计、交通组织、实施工程技术、安全保障等更加多样的挑战，这便需要各地加强关键共性技术、前沿引领技术、现代工程技术的发展，加快推进颠覆性技术创新，因地制宜加快新质生产力发展，赋能改扩建项目高水平质量的发展和高水平安全。

  会议现场，有创新理念的碰撞和前沿技术交流。高速公路改扩建中要重视项目的勘测设计，贯彻绿色生态和智慧化发展理念，注重提升安全、效率、效能；要加强数字技术应用，不断的提高公路智慧化能力；要大力推动“四新”技术应用，逐步的提升工程的质量和效率；要注重绿色生态技术应用和资源的循环利用，走出一条生态环境和谐的建设之路；要处理好项目建设期与交通运行保障的关系，尽可能减少对交通运行的影响……与会人员就这些观点达成共识。

  中国工程院院士、武汉理工大学首席教授姜德生表示，新一代光栅阵列光纤传感网络为智能交通的发展提供大容量、长距离、多参量、高可靠的信息获取手段，有关技术在京港澳湖北北段改扩建工程中得到大面积应用，建立了“路纹”和“桥纹”数据库，实现了基础设施安全监测的智能化。

  俄罗斯工程院外籍院士、华中科技大学教授骆汉宾及其团队探讨了数字化、网络化、智能化技术在交通设施领域智能建造的前沿研究，分享了多维数字化建模与仿真技术、数字工地技术、智能决策支持技术和自动化、智能化工程机械等在交通基础设施领域的应用案例。

  中国工程院院士、暨南大学校长邢锋及团队系统性介绍了再生混凝土骨料强化技术及其在道路工程功能—结构一体化应用、工程渣土的高效泥沙分离技术及其高值化应用技术、生活垃圾焚烧底灰及其低碳制备人工骨料技术等绿色新技术。

  交通运输部公路科学研究院副院长李健认为，路面再生技术应用的外部环境与过去有了很大变化，并介绍了现有的5类再生技术，重点讲述了改扩建工程中应用较多的冷再生技术及改扩建工程应用案例。

  湖北交投集团副总经理方贻立从地质构造、桥梁难度、隧道风险、改扩建制约因素等方面系统分析了湖北高速公路建设特点；从投资建设模式、建养一体化等方面交流了湖北交投高速公路建设管理实践经验；从创新机制、智能建造、智慧高速、绿色公路等方面分享了湖北交投技术创新成果；从资源节约、数智赋能、品质提升等方面探讨了高速公路改扩建项目建设管理实践。

  在京港澳湖北北段改扩建工程中，建设者充分的利用院士团队等国内顶尖科研力量，建立产、学、研、用深度协作的创新机制，取得了丰硕成果。会议现场，在湖北交投京港澳高速公路改扩建项目管理有限公司（简称京港澳改扩建公司）党委书记沈典栋主持下，国内首创15项创新技术成果正式发布。

  党的二十届三中全会明白准确地提出，推进传统基础设施数字化改造。大数据、人工智能等新技术正在为传统交通基础设施架设更加智慧的“神经系统”，不断满足现代交通物流降本增效和人民群众多元化出行需求。

  在京港澳湖北北段超宽路面无人集群化智能摊铺碾压观摩现场，摊铺机将沥青混合料均匀地摊铺在路面上，其摊铺速度、厚度等参数都经过了精确计算和设定；压路机的碾压轨迹极其精准，路面压实度和表面平整度实现高度一致。

  没有了传统施工中众多操作人员的身影，无人驾驶的机械设备仿佛拥有了智慧的“大脑”，通过先进的传感器、卫星定位和智能控制管理系统，实现了施工全过程的自动化监控与精准调控。

  在交通运输高水平发展的今天，先进的数智化手段、材料技术等得到充分应用，为高速公路改扩建注入新的生命力。

  京港澳湖北北段改扩建工程通过构建高速公路感知体系和智慧云控平台，实现“物理+智慧”双扩容的方式，以提升道路“运行安全、管理高效、便捷服务、绿色低碳”的能力。

  智慧云控平台以“一底座、一大脑、六应用”为目标。“一底座”指在打造时空数据底座，实现数据采集、汇聚、挖掘和运营的全过程应用；“一大脑”通过汇聚多源数据、行业模型算法，形成智能分析、决策的高速“智慧大脑”；“六应用”包括感知网络、数字孪生、智能管控、事件识别、伴随服务和绿色发展。项目通过“一网感知”实现全路段的实时监测，通过数字孪生技术提供高速公路全局状态的三维可视化，利用智慧大脑进行智能管理和协同控制，通过主动识别报警提升主动安全管控，提供伴随式信息服务，保障出行安全，助力节能减排和绿色环保，一同推动智慧高速公路向高效、安全、服务、绿色的方向发展。

  公路运输是当前交能融合发展的优先着力点，而改扩建高速在规划设计、建设运营等方面具有天然优势条件。

  在京港澳湖北北段改扩建工程实施工程中，项目积极推行旧路标志板再利用技术、主线护栏等交安设施再利用技术、磷石膏再利用技术、旧路沥青100%再利用技术，率先在国内建立超大规模高速公路改扩建工程多源固废高值利用技术体系，形成改扩建工程大宗多源固废问题系统性综合解决方案。通过优化填方护坡道宽度、优化路基排水沟尺寸、优化路堑边坡坡率、增设挡墙和建造基地集中站场布置等六大措施，节约用地1100余亩，最大限度减少对旁边的环境的影响。

  改扩建像是在大动脉上做手术，受行车干扰、环境制约、空间限制等众多约束，调度指挥、施工组织、技术方面的要求更高，高效科学的建设管理与精准灵活的工程调度对项目的顺利推进和最终成效起着决定性的作用。

  在勘察设计阶段，京港澳湖北北段改扩建工程便通过设计阶段的多维度管理，促进设计与施工、设计与建设管理的高度融合，实现经济效益、社会效益与环境效益三者之间的良性循环。在招投标阶段，该项目进一步明确招标条款设置，通过明确投标人的安全协调责任、最大限度地考虑导改及安全措施费用等15项措施，确保项目结算计价公平，且计量方便。工程建设阶段，该项目就两侧拼宽路基施工、互通改扩建施工、改扩建服务区施工等方面，明确改扩建工程调度“线路图”“时间表”，保障施工承接有序、组织高效。

  提出“智能建造基地”新理念，集成了智慧混凝土拌和站、钢筋自动加工配送中心、智慧梁厂、小型预制构件全自动化制造中心、再生站、水稳站、沥青站和产业工人园一体化智能制造基地，从源头上提高工程质量，保障施工安全，大幅度提高施工效率。

  搭建湖北交投数字京港澳建设管理平台，涵盖质量、安全、进度、费用、征迁、合同等业务领域的全过程协同管控，推行合法的电子签名、电子签章，实行电子档案，实现了工程建设管理上网入云。

  京港澳改扩建湖北北段将设计BIM模型分解成26万余个单元构件，对每一个构件单元进行唯一编码，将工程建设过程中的质检工程师、监理工程师、材料来源、材料的品质等信息全部同步赋予到构件信息模型中，同步搭建一条数字化的高速路。

  国内首次提出“3D打印T梁”理念，一键钢筋自动下料、一键智能拌和、一键智能浇筑、一键集成振、一键智能脱模、一键柔性启停、一键智能蒸养、一键智能张拉，长30米重80吨的T梁实现自动生产，达到“毫米级管控”精度。

  三维激光智能桥面摊铺机将激光找平控制器和液压控制管理系统相结合，使摊铺机一直按照发射出来的红外平面运行；座驾式桥面抹光机节约人工，确保混凝土平整度和密实度，减少裂缝；防撞护栏安全作业台车集吊装和作业平台一体化；防撞护栏智能养生车具有遥控操作、自动行走、自动停止和自动返回的全自动功能；桥面三层养生体系有效保温保湿、防风防雨，且无收缩裂缝。

  通过协作焊接机器人，实现对钢结构构件的精确焊接，提高焊接质量和生产效率。通过高功率移动式激光除锈设备，快速、高效地祛除钢结构表面的锈蚀，保证钢结构的质量和寿命。模块化设计使得设备在现场转运时更加快捷方便，提高生产现场的整洁度和安全性。

  “淤泥原位固化技术”采用原位固化技术，利用专用固化剂，结合专用原位固化设备对淤泥、软士、废弃土等做处理，使土体达到一定强度和其他使用上的要求；“预制固化土桩地基处理新技术”对照现有特殊淤泥软土路基，采用环保型高强固化材料替代弃土填方措施；“预应力管桩软基处理技术”有实际效果的减少工后沉降，全线公里的软基路段，均采用混凝土薄壁管桩处理。

  首次采用智能变幅布料机和数控超大吊罐组合系统吊运及浇筑索塔混凝土，解决传统浇筑工艺需要高压混凝土泵的问题，因更易控制坍落度从而提升混凝土质量，同时智能变幅布料机可进行360度全方位自动布料浇筑，有效提升了工作效率，降低了混凝土对环境的污染。

  在国内高塔施工首次采用了塔吊远程智能控制，实现了操作人员不用上塔即可进行吊装作业。塔上部分包括无线设备和数个为实现塔机无盲区监控的相机，塔下为地面操作室，每天可节约施工时间3至4小时，提升了塔吊智能监控水平，有很大成效避免了因人为失误和视线盲区导致的安全风险。

  国内首创磷石膏改性剂和多元固化剂，提高了水泥对磷石膏的固化效果，研发了专用拌和站，改善了拌和问题，变废为宝，替代普通水泥稳定碎石。

  率先在国内建立超大规模高速公路改扩建工程多源固废高值利用技术体系，形成改扩建工程大宗多源固废问题系统性综合解决方案，固废综合利用率大于95%。

  首创了感知器件新结构及其应变传递模型技术、耐久性光纤光栅传感器铠装材料设计技术等，提高了光纤光栅的感知准确率。其中，首创光纤光栅感知数据人工智能解译技术，成功将车辆轴重动态识别精度提升至90.57%，行车速度动态解析准确率提高至95.45%。

  首次提出三维破损模型评价旧路面技术状况，预估路面剩余使用性能，为旧路加铺设计提供相关依据，包括三维探地雷达检测路面内部缺陷、现场弯沉检测与室内模量反演、相对沉降监测装置等相关技术装备研发应用。

  沥青路面数字化施工控制关键技术公路改扩建工程沥青路面数字化施工控制关键技术，利用智能远程自动监控技术及现场施工实时管理技术，实现沥青路面实施工程质量关键参数的实时采集、传输、分析、预警、评价，并形成相关决策。

  首次提出全线公里高保通速度下的技术标准取值，提升交通运行效率约10%；创新性提出基于风险暴露理论的施工时序及分段方法，施工期交通事故数下降20%以上；提出的永临结合混凝土护栏方案，使得60.26公里的混凝土护栏提前用于施工期，节约临时护栏1566.8万元；建立了施工期技术指标取值和交通安全防护体系，填补了湖北现行规范体系的空白。