红网时刻新闻通讯员 徐丽 王郓瑞 刘苏 蒋国俊 长沙报道
水利事业发展,离不开科技的有力支撑。
1月13日至14日上午,2025年全国水利工作会议在北京召开。会议强调,要加大水利科技创新力度,完善数字孪生水利体系,坚持需求牵引、应用至上、数字赋能、提升能力,管好每一条河流、每一级水网、每一座工程、每一笔投资。
“十四五”以来,湖南省水利厅获得省部级科技进步奖等各类奖励70项,推广应用先进实用技术产品320项,制修订水利技术标准11项,年均投资超3000万元,累计开展232个科技研发项目攻坚。在重大建设项目中,全省积极引入先进技术,不断提升项目的科技含量,增强安全和稳定性,提高建设效率,更好地保护生态环境,为水利事业高质量发展提供了强有力的技术支撑。
犬木塘水库:泥水平衡顶管技术
犬木塘创新地使用了泥水平衡顶管施工技术。
位于湖南省邵阳市核心区域的犬木塘大祥支渠工程为解决传统施工工艺造成的难题,创新地使用了泥水平衡顶管施工技术,确保施工安全、质量、进度和造价的全方位管控。
城区的工地,人口密集,车流量大,面对复杂的交通道路及纵横交错的地下管网,既不允许爆破开挖,又对降尘降噪的要求较高。而犬木塘大祥支渠工程正是横跨邵阳市三个核心区域大祥区、双清区及经开区,建筑物与施工区域最小距离不到10米。
泥水平衡顶管施工技术是一种非开挖施工技术,机械化程度高、施工安全性强、进度快、质量好,不开挖路面、不破坏道路、也不损坏管网和生态环境,主要用于水工隧洞工程、城市地下管道工程、综合管廊、穿越工程。
犬木塘公司副总经理路莅枫介绍道:“顶管施工技术的使用,主要依靠合理调节泥浆水与地下水及土压力之和达到相对平衡。”利用这个施工原理在顶管机掘进过程中,一方面通过注入泥浆水以维持岩层稳定性,预防地面塌陷及岩层崩塌,另一方面通过顶管机切削破碎岩石然后排出,两者协同,确保管道在岩层稳定开挖的同时顺利顶进至预定位置。
泥水平衡顶管施工关键点在于“一线两浆”,即顶进轴线、工作泥浆、润滑泥浆。顶进施工中稳定的轴线控制,可以保证管道按照设计轴线铺设;控制好顶管机泥仓压力,使工作泥浆环流系统保持通畅,可实现持续掘进和排渣;再做好润滑泥浆的同步注浆和及时补浆,在管道外壁形成有效的泥浆膜,可起到减阻润滑、封水封浆的效果。
此外,激光导向系统、泥水平衡控制系统、泥水循环系统都对顶管技术起到重要作用。
目前,大祥支渠工程3.9公里总长的隧洞共6个,隧洞均采用顶管施工,有效提高了隧洞开挖施工效率。该技术不仅降低了施工成本,减少了材料消耗,更减少了对周边环境的影响,也保证了隧洞施工时施工人员的安全。据悉,该工程已完成顶进3.8公里,剩余100米。
洞庭湖区重点垸堤防加固:防渗墙施工监管技术
洞庭湖区重点垸堤防加固一期工程。
国家重大水利工程湖南省洞庭湖区重点垸堤防加固一期工程事关4市15区县3976.34平方公里的防洪安全,需要对堤垸看不见的实物工程进行施工。这种在被覆盖后外表看不见的堤身堤基中抓槽植入混凝土防渗墙、水泥土防渗墙、软基处理、抛石护脚等,在专业领域称为隐蔽工程。
隐蔽工程不显露在地表,导致其质量和状态在施工过程中难以被直观评估,从而需要用先进的信息化监管设备实施监管措施,用以保障施工质量。松澧垸监理工程师李先富一边操作智慧工地系统一边介绍道:“目前,洞庭湖区重点垸隐蔽工程施工内容涵盖防渗墙施工监管与抛石监管。”
洞庭湖区一期堤防加固工程在6个堤垸490公里堤长的防渗墙施工使用了信息化监管,它主要是对多头小直径水泥土搅拌桩、塑性砼防渗墙、TRD防渗墙三种工法施工主控参数进行监测。
该技术通过传感器实时采集施工过程数据,传输至智慧工地集控平台,实现施工过程数据实时监测与记录。在此基础上,通过将采集数据与设计施工参数进行比对,当出现异常时同步预警,可及时纠偏,防止偷工减料和确保按设计施工;同时,通过监测数据与实体工程质量检测数据分析,为优化设计提供依据。
堤防加固工程还有一个重要施工内容是通过抛石加固措施增加堤脚抗冲蚀能力。在抛石施工过程中,为确保石料运输的精准与安全,各运载车辆均部署了抛石计量识别系统及车辆GPS定位设备,实现对石料运输情况的实时跟踪。
此外,堤防加固工程设置上百套移动视频监控站,基本覆盖施工作业区,均采取4G无线传输方式,将数据回传至智慧工地集控平台,为加强施工监管发挥了较好的作用。
隐蔽工程的信息化监管旨在实时监控工程质量与进度,降低安全隐患,最大程度减少人力监管的盲点。它不仅是现代工程管理的必然选择,更是提升工程质量的重要手段。
椒花水库:智慧大坝碾压系统
椒花水库建设现场。
“过去,传统的碾压技术没有安装传感器和图像化导航界面,难以实现信息化现场施工管控,操作手容易造成欠压和过压、超速等情况,智慧大坝碾压系统便应运而生。”椒花水利枢纽开发建设股份有限公司工程建设部经理晏军武介绍道。
来到椒花水库建设现场,压路机操作手正运用驾驶室平板实时查看压实遍数、轨迹信息、压实频率等信息,观察路面压实情况。同时,项目施工管理信息系统操作现场,管理人员核查智慧大坝碾压系统服务器中收到的实时数据,做到全天候、实时查看压实施工作业,防止过压、漏压等情况发生。
椒花水库智慧大坝碾压系统是将基站发射的差分信号,通过高精度卫星终端处理为厘米级信号,实现GPRS无线通讯实时数据回传。能实时采集、收集、整理和传输数据,并采用人工智能算法进行施工质量分析,生成预警预测结果,实时向大坝管理人员发出预警信息,提供处理措施建议。值得一提的是,人机界面可以提供直观的图表和数据展示,支持管理人员远程监控和操作。
作为椒花水库工程项目施工管理信息系统的核心技术之一,智慧大坝碾压系统准确监测压实速度、遍数、压实度,辅助碾压过程管理,提高施工效率和质量。
截至目前,智慧大坝碾压系统已辅助椒花水库工程完成碾压混凝土施工57.5万立方米,达到碾压混凝土总量的100%。运行过程中,共计提供监测数据信息4715条,形成施工日报523份,为椒花水库枢纽工程现场管理和事后施工质量追溯提供了有利的决策支撑。
科技是国家强盛之基,创新是民族进步之魂。未来,湖南水利事业将继续秉持创新精神,不断探索和应用更先进的技术手段,为水利事业高质量发展注入新的活力。
来源:红网
作者:徐丽 王郓瑞 刘苏 蒋国俊
编辑:刘秋平
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