日前，在張家港舉行的中國公路學會2023學術年會釋出《江蘇省高速公路智能建造實踐》成果，為後續江蘇高速公路智能建造技術創新與發展奠定基礎，也為全國同行提供了參考借鑒。活動以“公路基礎設施智能建造”為主題，展示了全國公路行業在智能建造方面取得的科技創新成果和發展模式，來自國内近800名業界代表齊聚一堂，聚焦工程技術創新、探讨行業發展方向，為行業和産業界分享了智能建造領域最前沿的科技觀點和發展戰略趨勢。
智能建造是公路建設高品質發展關鍵路徑
高速公路建設過程中，無人壓路機成群結隊行駛在路面上壓實瀝青，不僅施工更加安全，瀝青的壓實均勻性更高；在智慧梁廠，一座座預制梁、墩柱在流水線上被定制出來，再運送到交通建設工地上進行裝配，許多高架、橋梁，都是通過這種“搭積木”方式建設起來的。
近年來，江蘇圍繞公路重大基礎設施建設，有效推動了智能建造發展，打造了張靖臯長江大橋、常泰長江大橋、京滬高速改擴建等一系列優秀的品質工程，取得了豐碩的階段性成果。
“公路基礎設施智能建造，是公路建設高品質發展的關鍵路徑和重要保障。”中國公路學會副理事長周海濤表示，江蘇高速公路智能建造實踐，一是探索了“點—線—面”數字設計模式，建構智能建造底座；二是實作了由“場”到“廠”的轉變，形成智能化、工業化建造模式；三是創新資訊與工程的深度融合，豐富了智能建造場景。
中國公路學會理事長翁孟勇提出，推進公路基礎設施智能建造有利于提高工程品質和安全性，有利于優化資源配置和降低成本，有利于實作公路交通綠色低碳，有利于推進智慧交通、建設智慧公路，“智能建造的核心是科技創新，推進公路智能建造必須加大科技創新投入。同時要推動建立公路智能建造的标準體系，建構有利于公路智能建造發展、跨界融合、協同創新的發展生态。”
江蘇交通控股有限公司總經理陳金東介紹，江蘇交控和省交建局一起投建面向未來的五峰山高速公路、蘇錫常南部高速太湖隧道就使用了大量的智能建造技術。比如：采用智能分揀機器人等全自動鋼筋加工裝置，降低人工投入；同時設定了集現代化、智能化、資訊化和機械化于一體的全封閉式混凝土供應中心，在澆築過程中，還引入分布式光纖傳感技術，克服了一系列難題，確定了隧道底闆一次性澆築成型。
高速公路未來發展趨勢是數字化、智能化、網聯化和綠色化。
特殊的瀝青混合料，能自動調節路面溫度；借助5G技術，推進BIM、大資料、物聯網等技術與高速公路建設深度融合，五峰山高速公路實作了20多個創新性場景的運用，其中包括首次在國内實作開放式八車道高速公路車路協同試驗及示範應用。太湖隧道作為一條智能隧道，建設時結合5G技術、北鬥精确定位、光纖檢測、多目标雷達跟蹤、大資料分析等技術，實作現代高新技術與高速公路建設的深度融合。
智能橋梁要依靠多産業協同實作更新發展
發展基礎設施智能建造技術是“交通強國”戰略的主要内容，促進基礎設施數字化轉型，是交通運輸行業高品質發展的必然要求。
長大橋隧是越湖、過江、跨海通道的主要形式之一，目前，江蘇正全力推進世界級過江通道工程建設。根據國家發改委釋出的《長江幹線過江通道布局規劃(2020—2035)》，到2035年，共規劃布局長江幹線通道276座，其中江蘇有44座。世界級橋隧工程為重大特殊結構智能建造創造了重要發展機遇與挑戰。
中國工程院院士、中國公路學會副理事長鄭健龍介紹，公路基礎設施的智能建造技術是資訊技術、數字技術、新材料技術等新技術革命成果與傳統基礎設施建造技術的內建與深度融合。比如港珠澳大橋就采用了智能建造技術，用工業化“搭積木”方式建設大橋，呈現大型化、工廠化、标準化、裝配化特征，其中，鋼箱梁工廠化預制，島隧工程預制拼裝。
中國工程院院士、中國交通建設集團首席科學家張喜剛表示，智能橋梁是在橋梁全産業鍊技術充分發展的基礎上，面向“安全、智能、綠色”三大需求，充分融合數字化技術，以智能化為核心，實作智能設計、智能建造、智能管養、智能使用的新一代橋梁工程，基本特征是工業化、數字化、智能化。
“智能橋梁技術的研究和應用，是一個漸進的發展過程，第一代橋梁工程主要采用木、石天然材料，利用人工建成；第二代橋梁工程主要采用砼、鋼材料，利用機械建造；第三代橋梁工程主要采用智能、高性能材料，通過智能的方式建設養護。”張喜剛認為，智能技術與橋梁技術融合，将會推動“第三代橋梁工程”的發展。未來橋梁發展總體發展目标是：到2025年，智能橋梁設計和仿真分析軟體取得突破，搭建橋梁建養一體的大資料中心架構等；到2030年，橋梁工程數字化率達到60%，設計和仿真分析核心軟體基本實作國産化，搭建全國橋梁工程智能預警網絡；到2035年，橋梁工程數字化率達到90%，建立長期、高效、自動、精準的橋梁監測體系，具備與國家發展戰略相比對的建管技術及自主可控裝備，形成國家級、區域級的橋梁科技創新平台。
目前，長大橋梁在結構安全、長壽保障與健康運維方面依然面臨巨大挑戰，技術方面需進一步突破。
“智能橋梁必須依靠多産業協同、多學科交叉融合來實作更新發展，要充分發揮數智化的産業重塑價值，推動産業更新，滿足未來需求。”張喜剛說，打造橋梁“新質生産力”，是橋梁産業轉型更新的必由之路。“新質生産力”之“新”源自科技創新。這需要全行業、多學科、多産業協同創新、分步落實、持續研究。必須圍繞需求鍊、技術鍊、價值鍊部署科技力量體系，遵循技術提升、數字轉型、智能建養三大步驟實施技術攻關。
據了解，目前，長大橋梁安全長壽與健康運維全國重點實驗室、公路長大橋建設國家工程研究中心、東南大學橋梁研究中心等機構正奮力開展長大橋梁核心技術攻關。
江蘇積極探索新時期智慧公路建設
近年來，江蘇全面建設現代綜合交通運輸體系，截至目前，全省高鐵總裡程超過2500公裡，高速公路裡程達5087公裡，過江通道累計建成18座、在建10座，全省社會物流總費用與GDP比例降至13.5%，低于全國平均水準1.2個百分點，交通運輸發展水準繼續保持全國前列。
随着科技革命和産業變革的持續推進，國家密集出台系列加快推進數字化和新基建的政策，智慧公路建設邁入提速階段。江蘇省交通運輸廳廳長吳永宏介紹，江蘇積極探索新時期智慧公路建設，出台全國首個交通運輸領域新基建行動方案，率先釋出智慧公路建設技術指南，建成一批智慧公路示範項目，正全力推進常泰、龍潭、張靖臯長江大橋，江陰靖江、海太長江隧道等世界級過江通道工程建設，迫切需要将新一代資訊技術與工程建設深度融合，推動交通傳統産業和關聯産業向高端化、智能化轉型，實作公路交通更高品質、更有效率、更可持續、更為安全發展。
“發展公路基礎設施智能建造技術的根本目的是借助智能化等新技術，提高工程品質，延長結構壽命，增強結構韌性，降低工程造價。”鄭健龍表示，随着結構設計、新材料技術、數字計算技術和人工智能技術的進步和全面應用，公路基礎設施智能建造技術将會得到迅速發展，最終實作公路基礎設施更安全、更耐久、更低碳、更高效的發展目标。
圍繞“江蘇省高速公路智能建造技術探索與實踐”，江蘇省交通運輸廳黨組成員、省交建局局長蔣振雄闡述了近年來江蘇在智能建造中的諸多應用實踐——依托溧甯、高宣等高速公路建設，開展3D攤鋪技術的應用與推廣，提升路面平整度水準；依托建興高速建設研制應用“交融号”一體化架橋機，實作箱梁、蓋梁、立柱的架設施工，提升施工效率的同時達到人力資源的節約；依托常泰大橋建設，采用智能取土、掃測機器人實作鋼沉井施工過程數字化、可視化，保障下沉精度……
2035年前江蘇規劃建立高速公路1230公裡，規劃改擴建高速公路1075公裡，高速公路建設規模為路基路面橋梁智能建造推廣提供了重要平台，高速公路改擴建将為橋梁裝配化智能建造發展提供重要舞台。蔣振雄表示，目前，基于“1739+N”的江蘇省高速公路“數字交建”平台，江蘇已經搭建了數字頂層架構，為智能建造提供着強大數字底座。未來，江蘇高速的智能建造将聚焦全面實作全要素數字化、無人化、自動化的4.0時代，着力打造江蘇高速公路的“蘇式建造”品牌。
在張靖臯長江大橋建設現場，記者注意到，建設者運用無人機工業數字攝影測量技術對大橋叢集式錨杆進行定位控制，據稱誤差小于2毫米。近日，張靖臯長江大橋南航道橋南主塔承台首層混凝土完成首次澆築，标志着大橋四座主塔進入承台塔柱施工階段，大橋高350米的南主塔建成後将成為世界最高懸索橋主塔，這離不開智能建造的“智慧”相助。
新華日報·交彙點記者 梅劍飛