高铁迈入“智能建造”时代(产经观察)
日期:2018-05-30 12:47:02 来源:网络整理
中国铁建二十二局集团两名技术人员正在指挥900吨箱梁平稳落定在京沈客专兴隆店特大桥上。在京沈客专辽宁段TJ—13标段,信息化监控系统使高铁路基建设避免了过去“粗过大改”的做法,省时、省工又省力,真正做到了施工透明、数字真实、过程可控、质量可追溯。
孔祥文摄(人民视觉)
6月下旬,京沈客运专线辽宁段TJ—13标段蒲河特大桥上,一名施工人员手持类似手机的仪器,贴近无砟轨道水泥板晃了晃,包括原材料、混凝土生产过程等质量追溯信息就呈现在仪器屏幕上。
“这套信息化管理系统就是高铁轨道板的终身电子档案。从施工到检测、验收都有记录可追源。防止‘豆腐渣’工程现在也有了智能手段!” 中国铁建二十二局集团京沈客专辽宁段项目部经理曾见说。
高铁,中国“智能制造”的领军者,如今也率先迈入“智能建造”时代。“电子施工日志形成的可追溯电子档案、全流程关键节点实时监控等信息化、智能化手段让京沈客专建设管理水平有了质的提高。”京沈客专辽宁公司总工程师孙学奎说。
防止“豆腐渣”工程,高铁轨道板有了“身份证”
6月,京沈客专辽宁段TJ—13标段的CRTSⅢ型板式无砟轨道的两公里先导段正式通过评估验收。从外表看,这条高铁与2008年以来我国开通的高铁样貌无二,可建设者知道,这条高铁嵌入了“中国芯”,成为我国唯一具有完全自主知识产权的无砟轨道板。
中国铁建二十二局集团四公司工区桥工队队长李剑兴奋地说,“先导段验收成功,意味着这种嵌入‘中国芯’的轨道板可以投入大规模铺设阶段了。咱们无砟轨道技术有了核心竞争力,使高铁‘走出去’如虎添翼!”
在京沈客专苏家屯板场,场长刘树祥拿出一个长5厘米的蓝色塑料小盒,“这就是轨道板的‘身份证’。”刘树祥说,小盒里装的是轨道板的“芯片”——一种具有读写功能的RFID电子芯片,也叫电子标签。“这种电子标签在轨道板60年的生命周期里可以持续使用。为了防止万一,我们在每块轨道板上都安装了两块电子标签。”
“这个‘身份证’需要在布料机浇筑混凝土之前就埋入板内。” 刘树祥告诉记者,芯片安装完成后,工作人员会用读卡器将它“激活”。整个过程与银行卡开卡的过程类似,每个芯片的编码与银行卡卡号类似,当卡片激活后,就能正式使用了。当芯片被激活后,它将实现“联网”,即接入“铁路CRTSⅢ型轨道板生产管理信息系统”。
高铁平稳运行了这么多年,使用的轨道板不好吗?为啥要在高铁轨道板里再装个“芯”?
“为了智能纠错!”中国铁建二十二局集团项目部常务副经理钟享华说。他曾参加石太客专、津秦客专等高铁项目建设,并组织铺设过Ⅰ型、Ⅱ型轨道板。据他介绍,此前如果高铁线路的轨道板出现问题,检修人员需要人工查询相关资料档案,而大多数资料都是纸质版的,查询起来十分不便,而且还存在遗漏、毁坏的可能。而将来京沈客专的轨道板如果需要维修保养,检修人员只需要通过读卡器扫描一下芯片,就能立刻读取出轨道板的原有信息。“信息一旦录入将不再更改,这也规避了建设与质量追溯过程中人为操控、干扰的可能性,对偷工减料者产生震慑作用。”
实时监控精准破解路基沉降“死穴”,省时、省工又省力
轨道板生产只是高铁建设实现信息化管理的板块之一。在京沈客专建设现场,依靠信息化手段,高铁建设首次实现了全流程关键节点的实时管理监控。
路基沉降是高铁施工的“死穴”,特别是路基压实质量,直接关系到高铁运营期是否会出现不均匀沉降,进而影响运行品质和安全。
“以往依靠人工,对路基压实质量的检测,多采用按频次抽点检测,就容易‘以偏概全’。”中国铁建二十二局集团项目部试验室主任史雨解释,高铁路基压实检测一般每100米选择6个点检查,换句话说,如果这6个点都合格,则质检全部通过;如果其中一个不合格就要大面积补压或作其他处理。这种概率法虽然提高了人工检测的效率,但难免会提高成本,埋下隐患。“假如问题点恰好在这6个抽检点之外,那么就可能成为‘漏网之鱼’。”
信息化系统的应用,无疑为高铁路基施工送上破解“死穴”的“武功秘籍”。建设者在压路机上安装一套连续压实监控系统,在压路机碾压过程中,路基反作用力产生的波形反馈回监控系统中,可以将实际波形实时对照提前输入的振动压实目标值进行分析。若合格,驾驶室的显示屏上就会呈现绿色,否则为红色,提醒司机在红色区域继续碾压。
“这套信息化监控系统,使高铁路基检测从点状局部检测变为整体实时检测。同时,通过系统分析,反推路基压实工艺,压路机可以在不合格的地方精准发力,省时、省工又省力!”史雨说,截至目前,该项目路基压实合格率为100%。
从“盆景”到“苗圃”,为铁路信息化建设提供可复制、可推广的经验
以往高铁混凝土站在拌和作业时,往往靠人工计量,后来尽管演变为计算机控制,但仍然封闭管理,过程不可控制。可在京沈客专辽宁段,混凝土拌和站有一套自主研发的监控系统。在拌和站生产前,项目部通过反复试验,确定配合比,输入操作室电脑中形成操作标准,同时规定报警显示“红线”。这些信息一旦锁定,就不能更改,系统内的信息会实时上传中国铁路总公司,报警提示信息还能自动发至业主、监理和拌和站管理人员的手机上。
京沈客专辽宁段项目部安全总监李珺打了个比方,假设对水泥、粉煤灰、矿粉、减水剂等,规定上下不超过1%是初级报警,超过1%、不超过2%是中级报警,大于2%是高级报警,针对不同报警显示,业主、监理和项目部会启动不同的应急处理机制。中级以上报警显示后,拌和站要立即停止生产,监理和拌和站站长要第一时间赶往现场处理。
李珺回忆,前不久,拌和站在放入减水剂时就发生了中级报警,操作手立即停止生产,监理和拌和站站长随后赶到进行调查,发现原来是因为长期作业,计量阀门关闭不严造成的。他们立即组织维修工人进行维修,并对不合格的混凝土当场做了废弃处置。“只要质量有问题,实时预警。真正做到了施工透明、数字真实、过程可控!”
不仅是路基、混凝土,高铁建设全流程管控都能依靠“电脑”。在工地项目部,基层技术员、安全员、质检员每天必须填写电子施工日志,再经施工队、工区和项目部层层审核上传,各级单位都可以看到,铁路总公司也能同时同步监管。此外,沉降观测系统、连续梁线形监测系统、试验室信息化系统等各种信息化管理系统都在运行,为京沈客专辽宁段施工建设和质量监管搭起一张“智慧监测网”。
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