“水電八局中標以來,克服了環(huán)境艱苦、地勢復雜、工期緊張等困難,在安全、優(yōu)質、高效開展各項工作的同時,采用智能碾壓、溫控等智能化施工技術,創(chuàng)造了筑壩升層最快速度(一年上升126米)、同類壩型芯樣最長長度(26.50米),提前一年實現(xiàn)了高質量投產(chǎn)發(fā)電,創(chuàng)造了“TB加速度。” 6月16日,TB水電站舉行首臺機組發(fā)電儀式,華能瀾滄江水電股份有限公司副總經(jīng)理、總工程師周華對水電八局提出了高度評價。
在科技信息化浪潮下,各行各業(yè)都在轉型升級,建筑業(yè)亦然。建筑業(yè)是國民經(jīng)濟的支柱產(chǎn)業(yè),也是一個傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè),建筑工人曾以“搬磚頭、綁鋼筋、扛水泥”等重體力勞動為主,“晴天一身土、雨天兩腳泥”也是以往外界對于建筑工地的固有印象。隨著5G、人工智能、物聯(lián)網(wǎng)等新技術的應用,建筑行業(yè)已不再滿足于傳統(tǒng)的工作方式。開工以來,TB項目經(jīng)過從“搬磚頭”到“按鍵盤”的巨大變革,智能建造技術引領大壩“智慧升級”。
TB水電站位屬一等大(1)型工程,擋水建筑物采用碾壓混凝土重力壩,壩頂高程1740.00米,壩頂長475.00米,最大壩高158.00米,是國家“十四五”重點工程、云南省“四個一百”重點建設工程,承擔著公司加快水電發(fā)展、填補云南省電力能源缺口的重要使命。傳統(tǒng)水電工程,面臨管理人員老齡化,技能工種短缺的危機,同時項目具有施工工期短、連續(xù)高強度生產(chǎn)、夏季氣溫高、太陽輻射強且降雨頻繁等特點,精細化施工難度大。
TB水電站建設過程中應用先進的科學技術,通過“產(chǎn)學研”一體化深度融合,提高科技成果和創(chuàng)新成果轉化水平。基于GIS+VR+IoT的智能建造平臺技術,構建“監(jiān)測~分析~反饋~處理”的閉環(huán)體系,實現(xiàn)工程建設全員、全要素、全流程、全生命周期智能化管理系統(tǒng)應用。建造過程中基于創(chuàng)新技術的保駕護航,一座雄偉壯麗的碾壓混凝土高壩隨著肉眼可見的速度“拔地而起”,向世人彰顯著八局鐵軍的建造速度。如何又快又好的建成水電站大壩,需要通過以下“真功夫”鑄造TB水電站大壩。
創(chuàng)新引領,刷新碾壓壩建設速度
TB水電站最大壩高158米,高峰期一年上升126米,澆筑碾壓混凝土130萬立方米,施工管理組織難度大,施工技術準備工作要求高。為加快混凝土澆筑速度,提高混凝土質量保證率,采用復合消能爆破新技術,實現(xiàn)了最大月開挖強度52.06萬立方米突破,高質量完成了基坑開挖。建成國內首個模塊化安全型制冷技術全面應用的大型智能拌和系統(tǒng),2023年5月實現(xiàn)預冷混凝土最高產(chǎn)量23.0萬m3/月,為大壩提供高質量溫控混凝土。通過采用“整體吊裝、預留入倉口+鋼棧橋”新技術進行跨廊道混凝土澆筑,實現(xiàn)中層跨廊道僅用20天,相比傳統(tǒng)技術節(jié)約工期10~15天。低溫季節(jié)采用高升層連續(xù)翻升施工技術,實行層層驗收制度,實現(xiàn)平層最高澆筑18米的連續(xù)升層,節(jié)約備倉時間。雨季采用通倉大斜層碾壓,實現(xiàn)11個壩段通倉斜層循環(huán)作業(yè),確保了雨季正常施工和度汛節(jié)點目標的實現(xiàn)。通過以上先進的科學技術實現(xiàn)了大壩快速、連續(xù)上升。
匯智聚力,打造水電標桿工程
TB電站遵循“全面感知、真實分析、實時控制”的閉環(huán)智能控制理論,“以關鍵技術創(chuàng)新為引領、以智能建造平臺為支撐打造托巴水電標桿工程”為目標,全面提升大壩智能建造管理管控意識,進一步推動數(shù)智大壩轉型升級,建成“精品、智慧、綠色、效益、廉潔”,為工程達標創(chuàng)優(yōu)奠定了堅實的基礎。
全生命周期融入BIM技術,進行 “透視化”預演,提升宏觀展示能力。TB大壩將BIM技術融入施工全生命周期,成功應用于工程投標階段、施工階段和竣工階段等。BIM技術是大壩建設過程中精細化管理的“寶刀”,通過施工前的“預施工”, 實現(xiàn)項目的溝通、討論與決策管理可視,使施工方案達到最優(yōu)選擇。實現(xiàn)了項目管理的可視化、數(shù)字化、動態(tài)化控制,全面提升大壩工程建設的施工和管理水平,高效優(yōu)質完成大壩建設。《BIM技術在TB水電站大壩施工過程中的創(chuàng)新與應用》斬獲第三屆工程建設行業(yè)BIM大賽一等獎、《BIM+MR技術在水利水電工程中的創(chuàng)新與應用》斬獲第五屆“優(yōu)路杯”全國BIM技術大賽金獎。
為設備植入“中樞神經(jīng)”,攤實大壩這塊“結構三明治”,實現(xiàn)層層壓實。要建設好大壩這塊“三明治”可不是一件容易的事,不僅要滿足結構安全穩(wěn)定的要求,能夠抵御百年一遇的洪水,同時還有防滲等各項運行的要求。大壩施工過程中應用智能碾壓系統(tǒng)結合安裝了“思想”的設備對大壩碾壓質量進行全過程監(jiān)控管理?;凇氨O(jiān)測一分析一反饋一處理”的倉面施工質量控制體系,安裝一雙“無形的眼睛”對基礎處理、大壩碾壓速度、碾壓遍數(shù)、熱升層、內部溫度等進行監(jiān)測、預警,現(xiàn)場應用“有形抓手”實時糾偏,實現(xiàn)全天候管理、實時在線管理、精細化管理、遠程管理,數(shù)據(jù)集成至指揮系統(tǒng),讓管理者實現(xiàn)“運籌帷幄之中,決勝千里之外”。TB大壩每一層混凝土均在“無形的眼睛”注視下生產(chǎn),施工質量得到顯著提升,取出26.5米世界上最長碾壓混凝土芯樣。
科技助力,為大壩裝上"智能空調",冬夏無恙,實現(xiàn)零裂縫投產(chǎn)。智能溫控體系主要以“保證結構安全、降低內部溫度和提升施工效率”為優(yōu)化目標,通過云仿真平臺自動計算為混凝土內部溫度調控選擇最優(yōu)的通水策略進行降溫,硬件設施做到“全域感知、深度計算、智能調控”的“硬實力”,軟件系統(tǒng)還要讓大壩“神經(jīng)中樞”有知冷知熱的“軟關懷”,實現(xiàn)全方位、透明化、知冷暖的智能溫度管理系統(tǒng)。實現(xiàn)了碾壓混凝土全年上升128米的施工記錄,一次性連續(xù)上升18米大壩內部最高溫度依舊可控。
運用智能灌漿“新秘籍”,鑄造水電工程“地下堡壘”,提升灌漿管理水平。灌漿為地下隱蔽工程,且施工質量影響大壩的長期穩(wěn)定運行,智能灌漿系統(tǒng)像在鉆頭上安裝了 “一盞明亮的燈”,實時監(jiān)測灌漿過程中壓力、流量等參數(shù),做到灌前可灌性分析、灌中智能監(jiān)控和灌后質量綜合評估,實現(xiàn)地下隱蔽工程自動化、智能化灌漿的“陽光作業(yè)”。
運用先進的智能建造“神器”,對施工原材料進行管控,實現(xiàn)提質增效。目前智能系統(tǒng)通過傳感器、監(jiān)控設備、智能終端等技術手段,實現(xiàn)對工地各個環(huán)節(jié)的實時數(shù)據(jù)采集和傳輸,已統(tǒng)計到設備效率、調度和現(xiàn)場進度的匹配度。如何通過智能建造系統(tǒng)對施工做到全方位精細化控制,應用好施工管理“神器”監(jiān)測機械的運行狀態(tài)和燃油數(shù)據(jù)等,并根據(jù)各專業(yè)系統(tǒng)專門設計智能拌和、智慧鋼筋廠等智慧物料管控系統(tǒng),為大壩提供著源源不斷的優(yōu)質原料。引用工廠化辦公模式對作業(yè)全流程的任務監(jiān)控,系統(tǒng)可以隨時看到原材料的庫存、生產(chǎn)明細、配送明細、出庫明細等,并加強施工過程的調度,降低了原材料損耗,提高了生產(chǎn)效率,實現(xiàn)智能管控、科學節(jié)材、合理燃油,以事項管理為驅動,推動科學化成本管理能力再發(fā)展。
運用質量、試驗等專業(yè)管理系統(tǒng),實現(xiàn)資源要素統(tǒng)一管理。基于移動互聯(lián)網(wǎng)和物聯(lián)網(wǎng)等信息技術,充分依靠海量多類多元大數(shù)據(jù)分析技術,建立可在移動終端上使用的人員、設備、物資材料、質量驗評、試驗檢測、進度計劃、工程計量、生態(tài)環(huán)境等實時動態(tài)在線管理系統(tǒng),實現(xiàn)工程建設全員、全要素、全流程、全過程智能化管理,及時消除人員、環(huán)境、條件等可變因素帶來的不確定性,解決多階段、多專業(yè)、多履約主體的流程、工藝和績效管理等問題,實現(xiàn)工程建設管理有傳統(tǒng)模式往智能建設管理模式的轉變。
TB水電站運用創(chuàng)新技術和智能建造手段,克服了工程建設過程中的各種疑難雜癥,彌補了傳統(tǒng)水電工程現(xiàn)場管理人員老齡化、經(jīng)驗不足或憑經(jīng)驗判斷的風險,對大壩各參數(shù)實現(xiàn)實時管控,助力項目管理者“耳聰目明”。
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