近年來(lái)，隨著(zhù)“新基建”發(fā)展戰略的深入實(shí)施和數字經(jīng)濟的快速發(fā)展，北斗高精度定位技術(shù)與互聯(lián)網(wǎng)、大數據、人工智能等技術(shù)加速融合創(chuàng )新，日益融入經(jīng)濟社會(huì )發(fā)展各領(lǐng)域，推動(dòng)著(zhù)各行各業(yè)數字化轉型升級。其中，對應工程建設領(lǐng)域的數字施工便是較為典型的一項應用。
數字化施工，是指依托地理信息系統、工地現場(chǎng)數據采集系統、工地現場(chǎng)機械控制系統等基礎平臺，通過(guò)結合雙向通訊技術(shù)，整合工地信息資源，對單臺、多臺甚至整個(gè)工地的施工機械實(shí)現實(shí)時(shí)管理、精準控制，進(jìn)而實(shí)現降低成本、減少人力、提高效率、保證質(zhì)量、優(yōu)化管理等目標的施工模式。深耕行業(yè)多年，北京合眾思壯科技股份有限公司（簡(jiǎn)稱(chēng)“合眾思壯”）及旗下北京合眾鼎新信息技術(shù)有限公司（簡(jiǎn)稱(chēng)“合眾鼎新”）基于北斗高精度定位技術(shù)和產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢，通過(guò)與人工智能、大數據、云計算、5G通信等新技術(shù)的不斷融合，研發(fā)出可用于樁機、挖掘機、推土機、平地機、攤鋪機等多個(gè)類(lèi)型工程機械的北斗高精度智能控制系統及施工信息化管理服務(wù)平臺，形成了完整的數字施工管理標準體系，打造了面向鐵路工程、航道工程、公路建設、機場(chǎng)建設等多個(gè)領(lǐng)域的解決方案，并取得了成功應用。本文將重點(diǎn)介紹合眾思壯數字施工產(chǎn)品及解決方案在鐵路工程中的應用。鐵路是我國基礎設施建設的重點(diǎn)之一，也是國家經(jīng)濟發(fā)展的大動(dòng)脈，提高鐵路建設的精細化和現代化水平，對于促進(jìn)經(jīng)濟和社會(huì )發(fā)展有著(zhù)重要的意義。作為整個(gè)鐵路工程的核心基礎環(huán)節，路基的施工質(zhì)量決定著(zhù)鐵路工程的整體質(zhì)量及后期的運行安全，因此，路基工程的建設一直是整個(gè)工程的重中之重。結合路基結構的特點(diǎn)和施工過(guò)程中面臨的挑戰，合眾鼎新積極探索數字化管理新模式，融合北斗/GNSS高精度定位、BIM、物聯(lián)網(wǎng)、云計算、大數據等新技術(shù)，創(chuàng )新性提出了針對路基工程的信息化施工方案，將路基施工中的每一個(gè)工序過(guò)程都進(jìn)行信息化管理，實(shí)現了施工過(guò)程的精細化、透明化和可控化。在鐵路的施工過(guò)程中，容易引發(fā)沉降變形問(wèn)題的軟土路基普遍存在。軟土路基的加固，直接影響施工過(guò)程及鐵路后期運行的安全及舒適性。作為鐵路軟土路基加固的重要措施，CFG樁近些年來(lái)在鐵路工程中的應用越來(lái)越廣泛。然而，按照傳統施工方式，在成樁施工過(guò)程中，由于受到人員、機械、材料、工藝選擇等因素的影響，成樁后容易產(chǎn)生樁體強度達不到設計要求、樁身位置偏差、縮頸、短樁和斷樁等質(zhì)量問(wèn)題。
UPS300CFG樁基智能施工系統
針對這一難題，UPS300CFG樁基智能施工系統通過(guò)安裝于施工機械上的高精度北斗接收機，實(shí)時(shí)獲取樁頭三維坐標信息，結合安裝于機身上的傾斜傳感器，電流傳感器，灌漿量傳感器等的實(shí)時(shí)數據，以圖像的方式記錄樁頭坐標、傾斜角度、鉆進(jìn)和提鉆速度、樁深、持力層電流等關(guān)鍵施工參數信息，引導機手精準施工，提升打樁的精度與效率。同時(shí)可以對樁體的灌漿量進(jìn)行有效監控，實(shí)現樁基施工的全過(guò)程質(zhì)控，有效解決軟土路基加固問(wèn)題。
系統優(yōu)勢：1、施工管理信息化；2、實(shí)現無(wú)樁化施工，減少人力成本；3、智能引導，精準對樁；4、過(guò)程控制，提高成樁率；5、精準計量，便于成本管控。
在路基分層填筑過(guò)程中，壓實(shí)設備主要為壓路機，按照傳統施工方式，施工質(zhì)量主要依賴(lài)監理和施工人員的經(jīng)驗水平，容易出現壓實(shí)遍數不足、碾壓不均勻、邊緣漏壓等問(wèn)題，碾壓質(zhì)量很難滿(mǎn)足鐵路施工規范要求，同時(shí)碾壓完成后，隨機選取的檢測點(diǎn)數量較少，不太具備典型性和代表性。
針對傳統施工方式中存在的典型問(wèn)題，合眾鼎新研發(fā)了UCS900鐵路連續壓實(shí)系統。系統采用北斗高精度實(shí)時(shí)定位技術(shù)和壓實(shí)傳感器監測技術(shù)，通過(guò)軟件的實(shí)時(shí)處理獲知壓路機鋼輪準確的三維位置及鋼輪的震動(dòng)量，以數字化、圖像化的方式實(shí)時(shí)記錄顯示壓路機行進(jìn)方向、行進(jìn)速度、VCV（壓實(shí)度值）值、碾壓遍數等信息，實(shí)現遠程監控、機群協(xié)同，從而引導精準施工，有效防止過(guò)壓、欠壓等情況發(fā)生，有效提高路基的穩定性和堅固性。
UCS900鐵路連續壓實(shí)系統
系統優(yōu)勢：1、數字化、圖形化實(shí)時(shí)顯示壓實(shí)遍數、壓實(shí)值、行駛軌跡等重要參數；2、實(shí)現過(guò)程質(zhì)量控制；3、顯示薄弱區域，提高一次報檢合格率；4、面狀控制替代抽樣質(zhì)量控制；5、降低對機手要求，減少人力成本；6、提供遠程監測功能，為管理者遠程管理途徑。2023年2月，國家鐵路局發(fā)布了《鐵路工程地基處理技術(shù)規程》（TB10106-2023）。作為鐵路工程建設標準體系的重要組成部分，本標準對鐵路工程地基處理技術(shù)提出了更嚴格的要求。通過(guò)以上系統在路基工程的應用，施工管理人員能更加準確地掌握施工過(guò)程信息，實(shí)現對施工質(zhì)量的全面信息化管控。同時(shí)，通過(guò)對路基施工全過(guò)程的精細化管理，最終達到提高施工效率、減少施工成本、保障施工安全的目的，不僅更好滿(mǎn)足了國家鐵路局《鐵路工程地基處理技術(shù)規程》的標準要求，也為鐵路部門(mén)信息化系統建設提供了安全可靠的基礎空間數據的支撐。目前，這些系統已在鄭濟高鐵（河南段）、黃黃高鐵、池黃高鐵、彌蒙鐵路等鐵路項目中得到成功應用，并取得了良好的應用效果。
近年來(lái)，國務(wù)院、交通運輸部等多部門(mén)也相繼發(fā)布多個(gè)政策，支持加快推進(jìn)北斗、5G新一代信息技術(shù)與鐵路路基工程的融合，促進(jìn)鐵路建設的數字化、信息化、智能化發(fā)展。作為數字施工領(lǐng)域的重要力量，合眾鼎新也將緊跟時(shí)代發(fā)展浪潮，依托母公司合眾思壯的技術(shù)優(yōu)勢，不斷推進(jìn)北斗高精度技術(shù)在數字施工管理中的規?；瘧?，將“中國北斗”和“中國高鐵”兩張國家名片深度融合，賦能中國鐵路的智能化與現代化發(fā)展。
