近年來，隨著“新基建”發(fā)展戰(zhàn)略的深入實施和數(shù)字經(jīng)濟的快速發(fā)展，北斗高精度定位技術與互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能等技術加速融合創(chuàng)新，日益融入經(jīng)濟社會發(fā)展各領域，推動著各行各業(yè)數(shù)字化轉型升級。其中，對應工程建設領域的數(shù)字施工便是較為典型的一項應用。
數(shù)字化施工，是指依托地理信息系統(tǒng)、工地現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、工地現(xiàn)場機械控制系統(tǒng)等基礎平臺，通過結合雙向通訊技術，整合工地信息資源，對單臺、多臺甚至整個工地的施工機械實現(xiàn)實時管理、精準控制，進而實現(xiàn)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（簡稱“合眾思壯”）及旗下北京合眾鼎新信息技術有限公司（簡稱“合眾鼎新”）基于北斗高精度定位技術和產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢，通過與人工智能、大數(shù)據(jù)、云計算、5G通信等新技術的不斷融合，研發(fā)出可用于樁機、挖掘機、推土機、平地機、攤鋪機等多個類型工程機械的北斗高精度智能控制系統(tǒng)及施工信息化管理服務平臺，形成了完整的數(shù)字施工管理標準體系，打造了面向鐵路工程、公路建設、機場建設、水利工程等多個領域的解決方案，并取得了成功應用。本文將重點介紹合眾思壯數(shù)字施工產(chǎn)品及解決方案在鐵路工程中的應用。
數(shù)字施工技術助力鐵路智慧建設
鐵路是我國基礎設施建設的重點之一，也是國家經(jīng)濟發(fā)展的大動脈，提高鐵路建設的精細化和現(xiàn)代化水平，對于促進經(jīng)濟和社會發(fā)展有著重要的意義。作為整個鐵路工程的核心基礎環(huán)節(jié)，路基的施工質(zhì)量決定著鐵路工程的整體質(zhì)量及后期的運行安全，因此，路基工程的建設一直是整個工程的重中之重。
結合路基結構的特點和施工過程中面臨的挑戰(zhàn)，合眾鼎新積極探索數(shù)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(shù)據(jù)等新技術，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工序過程都進行信息化管理，實現(xiàn)了施工過程的精細化、透明化和可控化。
樁基智能施工系統(tǒng)：解決軟土路基加固難題
在鐵路的施工過程中，容易引發(fā)沉降變形問題的軟土路基普遍存在。軟土路基的加固，直接影響施工過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樁近些年來在鐵路工程中的應用越來越廣泛。然而，按照傳統(tǒng)施工方式，在成樁施工過程中，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)量問題。
樁基智能施工系統(tǒng)
針對這一難題，UPS300CFG樁基智能施工系統(tǒng)通過安裝于施工機械上的高精度北斗接收機，實時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時數(shù)據(jù)，以圖像的方式記錄樁頭坐標、傾斜角度、鉆進和提鉆速度、樁深、持力層電流等關鍵施工參數(shù)信息，引導機手精準施工，提升打樁的精度與效率。同時可以對樁體的灌漿量進行有效監(jiān)控，實現(xiàn)樁基施工的全過程質(zhì)控，有效解決軟土路基加固問題。
系統(tǒng)優(yōu)勢：
1、施工管理信息化；
2、實現(xiàn)無樁化施工，減少人力成本；
3、智能引導，精準對樁；
4、過程控制，提高成樁率；
5、精準計量，便于成本管控。
連續(xù)壓實系統(tǒng)：提高路基穩(wěn)定性和堅固性
在路基分層填筑過程中，壓實設備主要為壓路機，按照傳統(tǒng)施工方式，施工質(zhì)量主要依賴監(jiān)理和施工人員的經(jīng)驗水平，容易出現(xiàn)壓實遍數(shù)不足、碾壓不均勻、邊緣漏壓等問題，碾壓質(zhì)量很難滿足鐵路施工規(guī)范要求，同時碾壓完成后，隨機選取的檢測點數(shù)量較少，不太具備典型性和代表性。
針對傳統(tǒng)施工方式中存在的典型問題，合眾鼎新研發(fā)了UCS900鐵路連續(xù)壓實系統(tǒng)。系統(tǒng)采用北斗高精度實時定位技術和壓實傳感器監(jiān)測技術，通過軟件的實時處理獲知壓路機鋼輪準確的三維位置及鋼輪的震動量，以數(shù)字化、圖像化的方式實時記錄顯示壓路機行進方向、行進速度、VCV（壓實度值）值、 碾壓遍數(shù)等信息，實現(xiàn)遠程監(jiān)控、機群協(xié)同，從而引導精準施工，有效防止過壓、欠壓等情況發(fā)生，有效提高路基的穩(wěn)定性和堅固性。
連續(xù)壓實系統(tǒng)
系統(tǒng)優(yōu)勢：
1、數(shù)字化、圖形化實時顯示壓實遍數(shù)、壓實值、行駛軌跡等重要參數(shù)；
2、實現(xiàn)過程質(zhì)量控制；
3、顯示薄弱區(qū)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(jiān)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規(guī)程》（TB 10106-2023）。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提出了更嚴格的要求。通過這些系統(tǒng)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程信息，實現(xiàn)對施工質(zhì)量的全面信息化管控。同時，通過對路基施工全過程的精細化管理，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，不僅更好滿足了國家鐵路局《鐵路工程地基處理技術規(guī)程》的標準要求，也為鐵路部門信息化系統(tǒng)建設提供了安全可靠的基礎空間數(shù)據(jù)的支撐。目前，這些系統(tǒng)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，國務院、交通運輸部等多部門也相繼發(fā)布多個政策，支持加快推進北斗、5G新一代信息技術與鐵路路基工程的融合，促進鐵路建設的數(shù)字化、信息化、智能化發(fā)展。作為數(shù)字施工領域的重要力量，合眾鼎新也將緊跟時代發(fā)展浪潮，依托母公司合眾思壯的技術優(yōu)勢，不斷推進北斗高精度技術在數(shù)字施工管理中的規(guī)模化應用，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(xiàn)代化發(fā)展。