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1、高速鐵路工程智慧梁場管理綜合技術2 0 2 1 年1 2 月0 3 日目錄C O N T E N T S第一部分技術內容簡介第二部分工藝流程及操作要點第三部分技術指標第四部分適用范圍第五部分應用效果分析及推廣前景第一部分技術內容簡介一、技術內容簡介隨著鐵路交通的大發展，大型橋梁工程梁場智能化、集約化生產成為目前的主要發展趨勢，而現階段的梁場則存在以下諸多不足：關鍵工序質量不易保證，現場施工質量參差不齊。“劣”“差”傳統梁場存在不足場區安全監控覆蓋不到位，安全隱患難以及時發現。“漏”“患”場區臨建規劃依賴經驗施工，且規劃不合理，局限于二維平面。“粗”“欠”4一、技術內容簡介人工排產工作量大、效率2、低，工藝銜接差，統籌規劃難。“馳”“贅”傳統梁場存在不足內業資料需人工完成，工作量大，效率低且更新不及時，正確率無法保證，資料難以追溯。施工工序銜接差，未形成統一協調的組織運行，文明施工程度低。“熵”“孤”“闕”“亂”各部門間存在數據壁壘，信息不能充分共享，部門協同配合差。“閉”“塞”5一、技術內容簡介“劣”“差”通過通過智能設備物聯集成技術，實現梁場智能化施工，降低質量風險。“優”“漏”“患”通過2通過云平臺數據處理及自動化技術，利用全覆蓋智能高清監控系統，大型設備運行狀態監測系統，實現梁場全域感知安全監控。“俱”“粗”“欠”通過基于B I M 仿真技術，運用三維B I M 模型模擬場區臨建3、施工，實現提前預知、合理規劃、科學布局。3“細”“佳”“防”“足”6一、技術內容簡介“弛”“贅”通過“熵”“闕”通過“孤”“亂”通過“閉”“塞”通過結合數據互聯技術，研發智能優化算法，實現快速高效智能排產、生產，統籌兼顧生產各要素。5基于云平臺數據處理技術，開發出智慧云檔系統，實現梁場資料在線填寫，智能抓取，實時更新，一鍵生成，達到正確高效的目的。運用信息集成技術，拓展二維碼區塊鏈式應用，實現現場關鍵工序信息實時上傳，銜接有序，高度集成。立足掌上移動端平臺技術，多點協同遠程質控，打通梁場各部門間的數據壁壘，實現數據隨時隨地采集共享，無紙化協同辦公。“緊”“簡”“序”“全”“連”“順”“通”“達4、”7第二部分工藝流程及操作要點二、工藝流程及操作要點鄭濟高鐵中建八局聊城西制梁場高速鐵路工程智慧梁場管理綜合技術最大制梁能力3 孔/日工程體量大0 3最大存量能力1 6 4 孔兩化融合程度高0 2技術力量強良好載體占地2 6 3 畝承擔7 0 7 孔9 0 0 t 級箱梁制運架施工全線示范觀摩項目局重點A 類項目9二、工藝流程及操作要點依托聊城西制梁場研發應用了高速鐵路工程智慧梁場管理綜合技術，該技術形成了“1 4 5 9”創新成果：一個首創首創高端智慧梁場管理系統四大模塊生產計劃 生產管理 物料管理 業務后臺4五項核心技術基于優化算法的智能排產全域感知安全監控智慧云檔系列智能設備研發與應用95、九大創新成果多機互聯基于B I M 仿真梁場布局技術基于B I M 技術模擬鋼筋綁扎區塊鏈式的二維碼集成技術多點協同遠程質控技術1 0二、工藝流程及操作要點核心技術一云平臺數據處理及自動化技術創新點1:基于優化算法的智能排產結合數據互聯技術，研發了智能優化算法，將集成數據自動進行云端處理，智能分析，邏輯識別，自檢自糾，消除人為錯誤，確保科學生產，實現快速高效智能排產，統籌兼顧生產各要素；突破了傳統人工排產“弛”和“贅”的難題。歷史計劃對比版本本號V S 版本號0 2 1 03 1 0數本2 0 2 1-1 2優化算法實現流程生產計劃生成1 1二、工藝流程及操作要點核心技術一云平臺數據處理及自動6、化技術創新點2:全域感知安全監控利用全覆蓋智能A I 監控系統，自動識別、智能抓拍未佩帶、不規范佩戴穿著安全帽、反光背心的現場人員，并動態監控場區人員異常聚集、起火等多種異常狀況，并廣播報警，實現梁場全域感知安全監控，提升場區安全管理水平。自動識別并抓拍場區問題場區全域監控布局1 2二、工藝流程及操作要點核心技術一云平臺數據處理及自動化技術創新點2:全域感知安全監控通過云平臺數據處理及自動化技術，研發了基于傳感物聯的大型設備感知系統，可實時監控設備的運行狀態，實現梁場全域感知、安全監控和智能預警。整車前端數據傳給G P s 衛星定位控大型設備檢測系統原理600提梁機次行后標 制動 檔位1 3二7、工藝流程及操作要點核心技術一云平臺數據處理及自動化技術創新點3:智慧云檔研發了“智能取證”和“智慧云檔”模塊，將分析處理后的平臺數據應用于生產全流程，同步記錄各重要生產環節的施工進度、原材檢驗和追溯，自動生成資料電子文檔，解決了傳統內業資料“熵”和“闕”的問題。試在入樁入虎山t錄表(1)Z t1 4二、工藝流程及操作要點核心技術二智能設備物聯集成技術創新點1:系列智能設備研發與應用創新研發智能壓漿自動上料系統，具有低揚塵、少人工、低成本的優勢，整套智能壓漿設備可實現進出口漿液自動稱重、數據自動保存、上傳、資料自動生成，達到了綠色環保、省時高效的目標。智能壓漿設備與自動上料工裝智能壓漿設備操作8、界面1 5二、工藝流程及操作要點核心技術二智能設備物聯集成技術創新點1:系列智能設備研發與應用研發一種智能噴淋控制器，可根據現場溫濕度自動調整噴淋部位、時長、流量等參數，取代了傳統的灑水養護，取得了養護工序全自動，節水環保的效果。P I 8 0 7 0詳情1 6:1 5 4 4位置設定剩余位置設定剩余啟/停啟/停編號時間時間編號時間時間噴淋模式啟用1-11 2 01 1 9啟用2-1 2 001-1 2 路啟用1-21 2 00啟用2-41 00啟動啟用1-31 2 00啟用3-11 2 01 0 9停止啟用1-41 00啟用-21 2 09 81 3-2 4啟用2-11 2 01 1 8啟用9、3-38 71 0 1返回啟用2-21 2 00啟用4-11 2 01 0 71 6二、工藝流程及操作要點核心技術二智能設備物聯集成技術創新點1:系列智能設備研發與應用創新應用了智能張拉和智能靜載彎曲試驗成套設備。智能張拉設備可同步精準控制預應力筋的張拉力和伸長值，達到了張拉過程自動化，實現了數據采集分析、上傳導出智能化。橋梁預應力自動張拉系統(V 1.0)智能張拉設備工作界面.36/0 4/1 4 1 3:3 9:3 6具量的1是要智能張拉設備現場施工1 7二、工藝流程及操作要點核心技術二智能設備物聯集成技術創新點1:系列智能設備研發與應用智能靜載彎曲試驗成套設備可實現自動計算、加載、持荷、10、靜停、卸載、出具試驗報告、上傳試驗數據等流程的一鍵操作，節省人力物力，保證數據準確可靠，取得良好的經濟效益。智能靜載設備智能靜載數據操作界面智能靜載報告單1 8二、工藝流程及操作要點核心技術二智能設備物聯集成技術創新點1:系列智能設備研發與應用在梁體內外部埋設測溫探頭，采用無線傳輸方式，將現場中繼器采集數據傳送至智慧梁場管理系統，可實時監測梁體混凝土內外溫度，并形成溫度曲線圖。實現數據高效分析，及時預警，保障了混凝土質量。梁體溫度曲線圖新建鄭州至濟南鐵路工程()8 1 2 1 9 1 0 0 2 6 1 測溫曲線后張法預應力混凝土簡支箱梁測溫記錄表2 0 2 1-0 6-1 26 01 5:011、 0:0 0施工單位：中國建筑第八工程局有限公司聊城西制梁場分公司(2 3 關時前)東昌府特大橋第2 8 3 跨始：2 0 2 1.0 5.2 8 0 1:3 8澆筑時間：臺位：Z L-0 1L C X 3 1.5 0-2 5 0終：2 0 2 1.0 5.2 8 0 7:5 0芯部溫度環境水表面溫度箱內溫環境溫5 0序號記錄時間側棚養溫度備注底芯頂芯底表頂表度度12 0 2 1/0 5/2 8 0 8:0 02 2.31 9.02 1.41 8.2 2 3.92 7.72 2.22 2.74 022 0 2 1/0 5/2 8 0 9:0 02 2.01 8.92 1.71 9.72 6.312、2 6.12 3.22 4.932 0 2 1/0 5/2 8 1 0:0 02 3.12 0.22 1.72 0.92 6.72 9.02 4.32 5.742 0 2 1/0 5/2 8 1 1:0 02 3.52 0.92 2.82 2.12 9.1 3 0.62 6.22 8.13 052 0 2 1/0 5/2 0 1 2:0 02 5.82 2.42 3.22 3.93 2.53 4.3 2 9.53 3.162 0 2 1/0 5/2 8 1 3:0 02 8.72 5.72 4.82 5.93 6.03 6.43 2.73 5.72 072 0 2 1/0 5/2 8 1 4:13、0 03 1.92 9.02 7.62 8.83 7.94 1.03 4.93 8.782 0 2 1/0 5/2 8 1 5:0 03 6.03 3.13 1.13 2.83 9.54 0.73 6.53 9.792 0 2 1/0 5/2 8 1 6:0 04 0.53 8.33 3.43 6.93 9.24 1.53 7.33 9.71 01 2:0 00 0:0 01 2:0 00 0:0 01 2:0 00 0:0 01 2:0 00 0:0 01 2:0 00 0:0 01 02 0 2 1/0 5/2 8 1 7:0 04 2.54 2.43 4.8 3 9.3 4 0.84 114、.23 6.9 3 8.62 1-0 6-2 0 2 1-0 6-0 92 0 2 1-0 6-1 02 0 2 1-0 6-1 12 0 2-0 8A實時生成箱梁測溫記錄表1 9二、工藝流程及操作要點核心技術二智能設備物聯集成技術創新點2:多機互聯基于5 G 技術，規范了設備數據傳輸協議，搭建了開放兼容的設備協議端口，制定了產品系列單元的數字化標準，實現了多臺設備集成控制，協同工作、多機互聯、一鍵集屏。智慧梁場管理系統多機互聯2 0二、工藝流程及操作要點核心技術三B I M 仿真技術創新點1:基于B I M 仿真梁場布局技術應用無人機航測技術獲取G I S 地理信息數據，利用B I M 正向15、設計軟件，構建三維全景仿真梁場布局模型，優化梁場布局，輔助場區土石方精算。在智慧梁場管理系統資源庫中生成標準化的B I M 族庫，實現綠色、集約、科學、合理的場區規劃，解決了場區規劃“粗”和“欠”的問題。B I M 仿真模擬梁場模型梁場現場大面圖無人機測量土石方精算2 1二、工藝流程及操作要點核心技術三B I M 仿真技術創新點2:基于B I M 技術模擬鋼筋綁扎構建了1 0 0 余種鋼筋模型并與圖紙量進行比對，仿真模擬鋼筋綁扎全流程，進行碰撞檢查，提前解決現場綁扎可能出現的問題，輔助智能排產及質量控制，實現高效、精準的綁扎作業。優化前2 2二、工藝流程及操作要點核心技術四信息集成技術創新點：16、基于二維碼區塊鏈式信息集成技術研發了分布式信息采集、鏈接式信息流轉、組合式信息集成的區塊鏈二維碼技術。在綁扎、制梁、存梁臺座設置二維碼，實現了生產要素分布式采集；利用該二維碼，基于智慧梁場管理系統，實現了工藝信息鏈接式流轉和組合式集成，為智能排產和智慧云檔提供基礎數據來源，實現繁雜信息數據高效集成，解決了施工組織“孤”和“亂”的問題。二維碼存儲箱梁信息墩號：2 7 7-2 7 8當前工序：預張拉|拆模橋名稱：東昌府特大橋梁號：L C X 3 1.5 0-2 5 5粱型：(2 0 1 6)2 3 2 2 A-1跨度(m):3 1.5收起入接地端子：檢查梯：有無聲屏障：無聲固定支座端：鄭州端有無接17、觸網：Q-B,大里程端，距梁端B.3 米有無下錨拉線：無鋼筋綁扎時間：2 0 2 1-0 5-2 5模板驗收時間：2 0 2 1-0 5-2 5澆筑結束時間：2 0 2 1-0 5-2 5 2 3.3 6初張時間：暫無壓漿時間：暫無防水時間：暫無里程樁號：D K 1 3 3+4 6 7.3 7混凝土澆筑方量：3 0 8有無預埋惜道：無鋼筋吊裝時問：2 0 2 1-0 5-2 5澆筑開始時間：2 0 2 1-0 5-2 5 1 7:2 4預張時間：暫無終張時間：暫無封錨時間：暫無架梁時間：暫無整改情況：現場箱梁二維碼2 3二、工藝流程及操作要點核心技術五掌上移動端平臺技術創新點：多點協同遠程質控18、技術開發了輕量化微信小程序客戶端，隨時隨地將場區箱梁、材料、工序、計劃等管理模塊數據采集、上傳，打通各部門數據“壁壘”,解決了數據采集錄入繁瑣，各部門數據交互滯后的難題，實現多點協同遠程質控、信息快速共享，解決了體系聯動“閉”和“塞”的問題。智慧云平臺微信小程序與場區二維碼慧梁場生產管理平臺生司生產進度管理模塊Z L-1 22 4第三部分技術指標三、技術指標高速鐵路工程智慧梁場管理綜合技術共總結形成專利5 項(發明3 篇),發表學術期刊論文7 篇，形成局級工法1 項，省部級工法3 項，軟件著作權6 項。序號名稱類別年份1一種預應力管道自動壓漿系統及壓漿方法發明專利2 0 2 0 年智能壓漿自動19、上料系統發明專利2 0 2 0 年一種智能噴淋養護控制器發明專利2 0 2 1 年一種高速鐵路箱梁預應力張拉輔助裝置實用新型專利2 0 2 0 年一種預制梁智能壓漿錨頭封氣裝置實用新型專利2 0 2 0 年論鐵路工程智慧工地管理信息系統設計與實現論文2 0 2 0 年B I M 技術在高速鐵路梁場信息化管理中的應用研究基于B I M 可視化技術的高速鐵路橋梁預制智慧梁場研究論文論文2 0 2 0 年2 0 2 0 年預應力箱梁冬季施工中混凝土智能養生設備的應用論文2 0 2 0 年1 0基于物聯網的場站設備智能監控技術研究論文2 0 2 0 年2 6三、技術指標序號1 1名稱基于物聯網的梁場施20、工過程智能管理辦法類別論文年份2 0 2 0 年基于B I M 的建筑運營可視化管理辦法論文2 0 2 0 年基于鐵路梁場智能管理系統靜載試驗施工工法工法2 0 2 0 年基于鐵路梁場智能管理系統壓漿施工工法工法2 0 2 0 年基于鐵路梁場智能管理系統張拉施工工法工法2 0 2 0 年工序施工智能管理系統軟著2 0 2 1 年基于B I M 的可視化生產管理系統軟著2 0 2 1 年勞務管理系統軟著2 0 2 1 年生產管理系統軟著2 0 2 1 年智慧梁場管理系統軟著2 0 2 1 年2 1智能監測管理系統軟著2 0 2 1 年2 7三、技術指標完成專利5 項，其中發明專利3 項，實用新型21、專利2 項實用新型專利證書實用新型專利證書實用新型專利證書完成論文7 篇卻緩書脫預制提裝響四素分躁疆實用新型利證書實月用新題青監上稿消場e 時用電1指強理出;排排，用計，指排開，理棄:。2 8三、技術指標已總結完成局級工法1 項，省部級工法3 項C E R T I F I C A T E河南省工程建設省級工法證書n a k.+a t a i 1 ar at 1 1-2C E R T I F I C A T E河南省工程建設省級工法證書I r a8 文：1 0 n m土*,河南省工程建設省級工法證書r a名試Irt,t s a n)性國土國人血，.w s*完成軟件著作權6 項電集人共和國國家質權22、讓算機軟件著作權登記證書中華人民共和國國家版權局讓算機軟件著作權登記證書版權局計算機軟件著作權登記證書A8s m A r mmm t a nan trszI SI SI S題中華人民共和國國家版權讓算機軟件著作權登記證書華版權局計算機軟件著作權登記證書中華權局計算機軟件著作權登記證書12rAnI 題障國2 9三、技術指標2 0 2 1 年6 月1 7 日，由中國交通運輸協會組織對本成果進行了評價，專家組一致認為該項目成果已達到國際先進水平。為該課題后續申報省部級科技進步獎及局課題研發驗收打下良好基礎。3 0第四部分適用范圍四、適用范圍高速鐵路工程智慧梁場管理綜合技術適用于工程體量大、生產工廠化23、集約化的各類高速鐵路梁場，該系統以超精細、超精確的智能化技術應用，實現降低管理成本、保證施工安全、提升工程品質的管理目標，同時開拓后續相關工程技術的研發與應用。3 2第五部分應用效果分析及推廣前景五、應用效果分析及推廣前景1、經濟效益高速鐵路工程智慧梁場管理綜合技術依托鄭濟高鐵八分部項目進行研發應用，工程總體預計實現經濟效益2 0 5 萬元。用工人員節約材料節約1、靜載工序單次節約3 5 人工/次，單次節約人工成本3 5*3 0 0=1 0 5 0 0 元；2、智能張拉工序每片梁節約4 人工，單片梁節人工成本4*3 0 0=1 2 0 0 元；3、智能壓漿工序節約2 人工/片，可實現經濟效益24、2*3 0 0*7 0 7=4 2 4 2 0 0 元；4、智能噴淋系統節約3 人工，可實現經濟效益3*3 0 0*3 6 5=3 2 8 5 0 0 元。傳統壓漿工序每片梁需要6.2 4 t 水泥，通過增加智能壓漿系統單片梁可節約0.5 6 t水泥，同時可實現散裝水泥替代袋裝水泥(其水泥價差為2 0 元/t),單片梁可節約材料成本0.5 6*3 8 6+6.2 4*2 0=3 4 0.9 6 元，故通過智能壓漿系統可實現經濟效益合計3 4 0.9 6*7 0 7=2 4 1 0 5 8.7 2 元。應用高速鐵路工程智慧梁場管理綜合技術，每榀箱梁可節約成本0.3 2 萬元。技術進步經濟效益與節25、的三材計算認證書名稱看日類型工應用時同2 0 2 0.0 1 章今認證1 編項日技術魚青人：技術通步項日院要內容本原聯月技術，1 展現和位息化率,立病鐵梁場令過程控制和骨的合管在監關聯皮排險,為望場1 7 M 決策審，自動技，自動國象。自靜霞相關數題，化替隋及計算范圍機城、人工唐，材料費的節約葉算于化技拉術通康應酒的經濟效益與三材重量計留方法及說本脫用，達列降現場.晶于省量輸以及材料成本的要堂。A量限工少星助施工人員系下的望保發人具的配備2.道過基境有圍著功可以尾兔n 通贊以及害舉汽進不足導致的車輛多次胎輛運檢過本共計1 6 0 月1.國境梁場進規劃檢檢，避免了施工有效鋼決T 的食工A 0.保26、Q 了施9 0 萬元A a 通工程W 世梁場管系績技術中可節的成本合計2 0務a 10楊資都3 4五、應用效果分析及推廣前景第三方評價：已累計獲得各上級單位的賀電及表揚信1 7 封及工程認定文件，也獲得了業主及監理單位對該系統應用的高度認可。中國建中國建筑第中國建筑第八濟中國鐵路濟南局集團有限公司關鄭濟鐵路工程 建設指揮部一會司，土木公司工程工期證明賀 信新建郎州至濟南執路山家沒站前工程施工總米包m s-2 標段八分部在施工過程中嚴格按照合同的定安持施工節點，其利用研發的“高速鐵路工程智慧梁場管理系”對各個施工節點進行精把控對工進度統籌安排，彼各階段性工期能夠提完工，工程用的情況a 好。中國案27、A 工程進zms1工k.位，位，中國a工8,1 1 w,t a 工多.了梁場國重沒a大河庫隆率的0*+溪積風進造故*Im質息也，智化檢林的關進和程特此證明東昌府區沙鎮鎮人民政府文件中國鐵路期6鄭濟鐵 a1“關于對中建八局鄭濟高鐵第人分部.1 1授子錦旅的決定理單化：北a2 0 2 0 n 的1 8.n.t t,.a t.八4aa*7.t*nT38.am.rm,t4rt4.ttr.-.*m.A.t3 5五、應用效果分析及推廣前景2、社會效益鄭濟高鐵八分部全線率先完成梁場取證工作，多次組織了國家級觀摩等各類大型觀摩，得到了良好的宣傳效果和社會反響。箱梁制架首件完成，全線首家梁場取證完成組織國家級、28、政府部門、局及公司等各界多次大型觀摩3 6五、應用效果分析及推廣前景2、社會效益高速鐵路工程智慧梁場管理綜合技術在鄭濟高鐵八分部項目的成功應用，為后續梁場標準化、信息化、智能化應用總結大量經驗，并獲得局“綠色施工達標工程”、“智慧工地示范工程”、“創建局安全達標示范工程”,局指“標準化梁場工點”等榮譽，為鑄造優質工程奠定了堅實的基礎。2 0 2 0 年9 月2 5 日、9 月3 0 日，八分部接連收到業主濟青公司、建獲得局綠色施工達標工程、智慧工地示范工程設指揮部的全線第一封賀電及表揚信司中鄭創建綠色施工達標工程創建局安全達標示范工程提前4 5 天!公司鄭濟高鐵八分部率先完成全年制梁任務入磁進29、的 中國建筑土木建設有限公司 2 0 2 0-1 1-1 74 1 8*油a t h z m 街程人分中國八r 程有W 合m s n維務，x 本公mG-有激情應次志加辱當智慧工地示范工程中國mf授予：新建鄭州亞濟南鐵路止總價承包z j T L S G-2 標).分部2 0 2 1 年度總承包標準化梁場工點示范項目6提前4 5 天完成1 1 8 溫3 2 m 箱梁預制的1 1中國建筑土木建設有服公司實現1 2 1 9 0.6 1 萬元產值目標二0 二-年二月3 7五、應用效果分析及推廣前景在建筑行業高速發展的今天，建筑施工數字化、自動化、智能化是行業發展的必然趨勢。我們將智慧梁場的建設進行相關的技術研發與總結，把梁場選址規劃、場區劃分、各工序施工無縫銜接等各方面統一起來，利用B I M、信息化、智能化技術將現場傳統的生產活動模塊化、工廠化、高效化，有效提升工程品質、保障作業安全，因此該技術在推廣和應用方面具有良好的科技優勢。實現智慧梁場的建設，引領信息技術在梁場生產中的應用，在提升國家、企業基建行業綜合競爭力等方面具有重要的戰略意義。創新科技 智領未來I n n o v a t l o n A n d T e c h n o l o g y W i s d o m l o d T h e F u t u r e3 8匯報結束，謝謝大家!2 0 2 1 1 2 0 3