信息技术在高速公路建设中的应用与探索

信息技术在高速公路建设中的应用与探索信息技术在高速公路建设中的应用与探索广西交通投资集团有限公司 唐修益 2015年11月二、信息沟通平台 -红水河论坛二、信息沟通平台 -红水河论坛三、智能超声波成孔 检测技术三、智能超声波成孔 检测技术四、智能张拉及智能循环 压浆技术 四、智能张拉及智能循环 压浆技术 六、远程视频监控系统六、远程视频监控系统一、引 言一、引 言目目 录录五、两个试验管理平台五、两个试验管理平台七、沥青路面施工监控系统七、沥青路面施工监控系统八、数字化档案管理系统八、数字化档案管理系统一、引 言一、引 言1.1广西高速公路建设新形势广西高速公路建设新形势监理履职能力存在不同程度弱化监理履职能力存在不同程度弱化 施工单位任务繁重任务繁重，现场管理力量明显不足现场管理力量明显不足项目多项目多、投资大投资大，管理力量管理力量相对不足不足，项目业主项目业主面临的压力、风险增大压力、风险增大 1.2 项目简介项目简介 广西来马、马平高速公路由广西交通投资集团有限公司广西交通投资集团有限公司负责投资建设、运营管理，主线全长198km，连接线64km，双向四车道，设计行车速度100km/h，共设置特大桥、大桥47座，隧道工程14座。一、引 言 1.3 本项目信息化技术应用内容一、引 言 红水河论坛红水河论坛 智能超声波成孔检测技术智能超声波成孔检测技术 两个试验管理平台两个试验管理平台 远程视屏监控系统远程视屏监控系统 沥青路面施工监控系统沥青路面施工监控系统 数字化公路档案管理系统数字化公路档案管理系统二、信息沟通平台-红水河论坛2.1 红水河论坛建立背景红水河论坛建立背景 线路长，范围广线路长，范围广 标段划分较多，从业单位较多标段划分较多，从业单位较多 传统的沟通方法已经不能满足目前工作需要传统的沟通方法已经不能满足目前工作需要二、信息沟通平台-红水河论坛二、信息沟通平台-红水河论坛2.2 红水河论坛特点及取得成效红水河论坛特点及取得成效红水河论坛利用互联网构建的项目沟通信息平台。通过该平台，实现了：快捷快捷了解和获取最新的各种动态信息；交流工作经验交流工作经验，揭丑亮美揭丑亮美，互相学习，相互促进相互促进，共同提高；克服克服了管理人员不足和信息不对称困难；及时发现发现和解决解决工程施工存在的问题，确保工程建设各项工作有序进行。二、信息沟通平台-红水河论坛三、智能超声波成孔检测技术三、智能超声波成孔检测技术3.1 背背 景景 传统检测方法，费力费时，精度不高费力费时，精度不高成孔检测是桩基工程质量控制关键工序关键工序三、智能超声波成孔检测技术3.2 JL-IUDS(B)智能超声成孔质量检测技术简介智能超声成孔质量检测技术简介 JL-IUDS(B)智能超声成孔质量检测仪是全自动、智能化全自动、智能化的检测仪，由探头探头、数据采集仪数据采集仪、计算机计算机和绕线架绕线架等组成。根据声波反射原理，实现孔壁三维立体扫描测试，最后形成钻孔的剖面图及结果分析图表等。三、智能超声波成孔检测技术三、智能超声波成孔检测技术3.3 技术优点技术优点（1）超声检测设备可以一次下孔快速、准确地将影响钻孔质量的几乎所有参数都得到，检测效率高效率高。（2）对孔壁进行检测时，不需接触孔壁，使孔形保持成孔后的原始状况，避免因接触孔壁引起的孔壁坍塌（3）精度高精度高，孔壁细微的形状也可以测出（4）可测量非等截面桩孔非等截面桩孔，这是机械仪无法做到的（5）操作方便操作方便，检测速度快。施工单位对相应的桩基成孔检测后，在短时间内把相应的成孔检测结果在H-WIS试验平台发布。三、智能超声波成孔检测技术桩孔质量检测报告三、智能超声波成孔检测技术3.4 应用成效应用成效在来马路的1197根冲孔灌注桩中，经成桩检测，A类桩共1140根，占所有冲孔灌注桩的95.2%；马平路的575根冲孔灌注桩中，经成桩检测，A类桩共567根，占所有冲孔灌注桩的98.6%。三、智能超声波成孔检测技术3.5 应用小结应用小结泥浆对超声波影响较大，泥浆中杂质的含量对超声波成孔检测的精度也有很大。因此，成孔检测前，应让泥浆稍作沉淀稍作沉淀，排除气泡和减少含砂量，这样也能保证钻孔灌注桩的质量。但不是泥浆比重越小越好，泥浆比重越小越不利于钻孔稳定性，因此要找到一个泥浆比重的平衡点，通过实践:泥浆比重控制在1.18kg/L左右(最大不能超过1.2kg/L)时，能满足要求。四、智能张拉及智能循环压浆技术四、智能张拉及智能循环压浆技术4.1 预应力智能张拉技术背景预应力智能张拉技术背景 传统的张拉工艺存在较多不足传统的张拉工艺存在较多不足 人工操作多人工操作多 误差大误差大 张拉精度较低张拉精度较低 张拉质量不易控制张拉质量不易控制 预应力张拉是桥梁质量控制的关键工艺预应力张拉是桥梁质量控制的关键工艺四、智能张拉及智能循环压浆技术4.2 预应力智能张拉技术简介预应力智能张拉技术简介预应力智能数控张拉系统组成：1.主、副数控液压泵站主、副数控液压泵站2.智能型穿心式千斤顶智能型穿心式千斤顶3.数据监控电脑组成数据监控电脑组成四、智能张拉及智能循环压浆技术4.3 预应力智能张拉技术与传统张拉工艺对比预应力智能张拉技术与传统张拉工艺对比四、智能张拉及智能循环压浆技术比较内容传统手工张拉智能张拉系统1张拉力精度张拉力精度 15%1%2自动补张拉自动补张拉 无此功能张拉力下降1%时，锚固前自动补拉至规定值。3伸长量测量与校核伸长量测量与校核人工测量，不准确，不及时，未能及时校核，未实现规范规定“双控”自动测量，及时准确，及时校核，与张拉力同步控制，实现真正“双控”4对称同步人工控制，同步精度低，无法实现多顶对称张拉计算机控制，同步精度高，可实现多顶对称同步张拉5加载速度随意性大，往往过快按程序设定速度加载，排除人为影响6持荷时间随意性大，往往过短按程序设定时间持荷，排除人为干预7卸载锚固瞬时卸载，回缩时对夹片造成冲击，回缩量大可缓慢卸载，避免冲击损伤夹片，减少回缩量8回缩量测定 无法准确测定锚固后回缩量可准确测定实际回缩量9预应力损失预应力损失 张拉过程预应力损失大由于张拉过程规范，损失小10张拉记录人工记录，可信度低自动记录，真实再现张拉过程11安全保障安全保障边张拉边测量延伸量有人身安全隐患操作人员远离非安全区域，人身安全有保障12质量管理与远程监控真实质量状况难以掌握，缺乏有效的质量控制手段便于质量管理，质量追溯，提高管理水平、质量水平，实现质量远程监控四、智能张拉及智能循环压浆技术4.4 智能张拉技术应用及取得成果智能张拉技术应用及取得成果来宾至马山、马山至平果高速公路项目设计桥梁100余座，预制预应力梁4637片，合同工期仅34个月，采用智能数控张拉技术，有效弥补传统张拉技术不足，使得张拉精度、工作效率都得到大幅提高，按时按量高质量地完成梁的预制任务。四、智能张拉及智能循环压浆技术张拉控制界面智能张拉数据传输四、智能张拉及智能循环压浆技术 4.5 预应力智能循坏压浆技术背景预应力智能循坏压浆技术背景 压浆质量关系桥梁使用寿命压浆质量关系桥梁使用寿命 传统压浆工艺存在较多不足传统压浆工艺存在较多不足四、智能张拉及智能循环压浆技术4.6 预应力智能循环压浆工艺简介预应力智能循环压浆工艺简介智能循环压浆系统组成高速搅拌机低速搅拌机高速搅拌机低速搅拌机螺杆泵空气压缩机传感器电脑主机螺杆泵空气压缩机传感器电脑主机 21146715912101012876543211525211816232213142019241.压力传感器 2.流量计3.电磁换向阀 4.电气箱 5.铸铁管 6.电源接口 7.面板8.三通管9.电动调压阀10.数据采集盒2611.截止阀 12.天线 13.进浆咀 14.出浆咀 15.预应力管道 16.梁体 17.吸浆管1718.进浆管 19.回浆管 20.返浆管21.双桶制浆机 22.水胶比数据采集盒 23.水胶比测试仪 24.三缸活塞式灌浆泵 25.计算机 26.无线网关四、智能张拉及智能循环压浆技术4.7 预应力智能循坏压浆与传统压浆工艺对比预应力智能循坏压浆与传统压浆工艺对比 序号序号传统压浆工艺传统压浆工艺智能循环压浆工艺智能循环压浆工艺1排出管道空气普通压浆靠浆液自流排气，真空辅助压浆因封锚问题难以达到真正负压循环回路让浆液在管道内持续循环以排净管道内空气2压力大小及稳压时间控制压力大小及稳压时间控制人工操作、测量，往往导致出浆口没压力，致压浆不密实自动调整压力大小，以保证管路满足规范要求的大小和时间持压、稳压3水胶比控制水胶比控制现场材料比控制不严，往往通过加水改善流动性实时监测水胶比，不合格浆体不进入浆桶，切实控制浆液性能4测试管道实际压力损失无此功能实时监测管道压力，系统精确调节灌浆压力5流量控制无此功能实时监控流量，以发现管道是否畅通，复核压浆量6压浆记录人工记录，可信度低自动记录，可真实再现整个压浆过程7安全保障安全保障两端关闭阀门时可能对操纵人员造成伤害自动关闭，操作人员远离进浆、出浆口8质量管理真实质量状况难以掌握，压浆密实与否难以查验可进行质量追溯，还原压浆全过程，提高管理水平四、智能张拉及智能循环压浆技术4.8智能循环压浆技术智能循环压浆技术 应用及取得成效应用及取得成效来马、马平路购买智能循环压浆设备11套，投资约380万，投入技术管理人员11人，采用智能循坏压浆工艺已全部完成预制梁的压浆任务。四、智能张拉及智能循环压浆技术 智能循环压浆系统控制界面1、2孔道为传统压浆工艺压浆效果3、4孔道为智能循环系统压浆效果五、两个试验管理平台五、两个试验管理平台 五、两个试验管理平台五、两个试验管理平台全线试验室数量多全线试验室数量多试验室管理事项多、试验种类多、数据多试验室管理事项多、试验种类多、数据多数据可能造假数据可能造假5.1 背 景5.1 背 景五、两个试验管理平台五、两个试验管理平台5.2公路工程试验检测信息管理平台公路工程试验检测信息管理平台5.2.1 公路工程试验检测信息管理平台简介利用公路工程试验检测信息平台H-WIS，管理单位可以随时随地通过互联网查询信息，对工程质量和试验室信用情况进行动态管理动态管理，可以直观显示样品台帐样品台帐、检测台帐、质量月报、不合格台帐检测台帐、质量月报、不合格台帐等检测信息。五、两个试验管理平台五、两个试验管理平台5.2 公路工程试验检测信息管理平台公路工程试验检测信息管理平台5.2.1 公路工程试验检测信息管理平台简介H-WIS主要有以下特点：（1）通过计算机网络的控制，实现了对实验室的信息化管理信息化管理；（2）可随时通过HT-MIS系统了解业务进行的各阶段情况，以规范试验检测过程规范试验检测过程、监控试验检测质量监控试验检测质量；（3）规范了表格格式规范了表格格式；（4）提供严格的用户权限设置，实现盲样管理实现盲样管理;（5）便于管理、查询和存档管理、查询和存档；（6）实现了各单位的数据共享数据共享;（7）界面直观、简洁，可操作性强界面直观、简洁，可操作性强。五、两个试验管理平台五、两个试验管理平台5.2 公路工程试验检测信息管理平台公路工程试验检测信息管理平台5.2.2 应用及取得成效应用及取得成效项目指挥部已对土工、集料、石料、钢筋、水泥、水和外加剂、无机结合料、水泥混凝土等11类材料开展了试验检测，截至目前，在H-WIS系统中来马路样品信息查阅共计57543个，检测台账共计11879个；马平路样品信息查阅共计51324个，检测台账共计9503个。五、两个试验管理平台五、两个试验管理平台5.2 公路工程试验检测信息管理平台公路工程试验检测信息管理平台5.2.2 应用及取得成效 五、两个试验管理平台五、两个试验管理平台5.3 公路工程试验机联网监控平台公路工程试验机联网监控平台5.3.1 公路工程试验机联网监控平台简介公路工程试验机联网监控系统，简写DT-AOSDT-AOS，主要是利用网络技术，将压力机的试验数据及时上传到总监办中心试验室，实现：水泥强度监控水泥混凝土强度监控钢筋原材强度监控钢筋接