中國鐵道建筑報:走近智能交通的未來
——中鐵建設星火站全力打造新時代精品智能客站示范工程紀實
作者:王瑩?陳桂芳?付澗梅  時間:2020-06-05  點擊量:   
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5月30日10時28分,在中鐵建設星火站“156智慧建造管理平臺”的監控下,一根長13.5米、重10.8噸的鋼結構桿件在37米高空成功合龍,標志著北京七大鐵路交通樞紐之一——星火站主體結構順利封頂。

這是中鐵建設在“新基建”領域的有益探索。星火站建設者利用互聯網、大數據、物聯網、云平臺等信息化技術,提升站房施工建設、運營管理等方面的數字化、智能化水平,形成了一套集成物聯監測和智慧化管理的項目遠程“智能管理方案”,全方位提升了項目管理效率,助力星火站打造新時代精品智能客站示范工程。

自主研發156智慧建造管理平臺

“星火站主體結構封頂最大的難點是鋼結構屋蓋網架提升。為將面積4.5萬平方米、重達6300噸的鋼結構屋蓋桁架精確提升到離地37米的高空,我們在‘156智慧建造管理平臺’上已經進行了多次‘仿真模擬’,極大地規避了施工風險。”中鐵建設星火站項目負責人王偉介紹說。

京沈高鐵星火站是我國“十三五”規劃的重要基礎設施、國家“八縱八橫”高速鐵路網規劃的重要組成部分。在京沈高鐵全線19座站房中,星火站面積最大,站房總建筑面積18.3萬平方米,雨棚建筑覆蓋面積約6.2萬平方米,地上兩層,地下1層,站場規模7臺15線。站房雨棚上蓋屋面為停車場的設計是國內首例,也是國內面積最大的鋼筋混凝土結構雨棚上蓋停車場。

王偉介紹說,星火站項目工程體量大,工序復雜,現場涉及專業眾多,工程建設管理難度日益增加。此外,高污染、高耗能、高風險、自動化程度低、勞動力密集等問題是工程建造行業普遍存在的問題,亟須通過綜合監管平臺做好現場施工管理,保障安全生產。

2018年8月進場之初,為全面提升項目智能化管理水平,中鐵建設在星火站深化設計和實踐中,圍繞建筑施工現場關鍵因素,植入智能、高效、綠色、精益理念,采用先進的高科技信息化處理技術,自主研發了“156智慧建造信息管理系統”。

該系統是一套整合物聯監測和智能化管理的智能建造平臺,以“1個平臺、5大終端、6智融合、BIM+GIS集成、全業務綜合應用”為核心框架,圍繞設計和施工,擁有“智能進度、智能勞務、智能物料、智能場區、智能監控、智能調度”六大智能場景,采用“云服務+三層級管理+多方協同”的體系結構,進行空間數據和時間維度信息的多方位一體化整合,實現數據的統一接入、統一管理和統一應用,讓工程建造中的人、機器、資源、環境實時連通,實現現場進度、安全、質量、資源和環境等數據共享。

將智能管理進行到底

“星火站從深基坑開挖到交付使用,總工期共24個月,且施工作業區域內存在鐵路營業線施工內容,后期鋼結構、二次結構、機電安裝、裝飾裝修等工序同時立體交叉作業,現場作業人員多達2000余人,如果沒有‘156智慧建造管理平臺’,可能就會存在管理盲區,非常危險。”中鐵建設星火站項目安全負責人宋少巖介紹說,“156智慧建造管理平臺”在對現場重大危險源、安全隱患、大型機械設備等進行實時監測等方面發揮的作用至關重要。

2019年4月,現場施工人員不斷增加,高峰期達到2800多人,200多臺機械晝夜不停運轉。短短兩個多月內,中鐵建設參建人員就完成了星火站撥線區域全部9萬平方米結構施工,面積相當于12.6個足球場。去年,該項目部最高單月產值突破2億元,這在國內工程項目施工中十分罕見。

由于星火站屬于鐵路既有線改造工程,地處北京市朝陽區五環內,施工場地有限,在高峰期有13臺塔吊同時作業,難免出現交叉作業碰撞的隱患。

“有了‘156智慧建造管理平臺’的智能監測系統,2個塔吊臂之間的距離小于2米的作業區域內,會自動預警,并緊急制動,有效避免安全事故的發生。”中鐵建設星火站機械管理員王猛介紹道。在“156智慧建造管理平臺”中,智能監測功能涵蓋電子巡更、塔吊防碰撞、全過程記錄等,能及時掌握各個塔吊的作業時長和起吊數據等信息,為合理安排工序提供了科學依據。

特別是自今年2月份以來,星火站充分運用“156智慧建造管理平臺”遠程管理優勢,通過每天實名制通道,刷臉驗證勞務人員健康狀況,有效掌握2000多名勞務用工人數、出勤情況。

“不僅全體管理人員無一人感染,勞務人員、供應商等相關合作方也實現了零感染。”中鐵建設星火站項目黨支部書記劉彥濤表示。

“星火站站房主體結構施工中最難的就是屋蓋施工,鋼結構提升、滑移工程均為大跨度施工,同時異形結構較多,現場重大安全風險多。”中鐵建設星火站項目鋼結構主管汪韋韋說。

星火站鋼結構屋蓋結構復雜,由231個弧形倒三角鋼結構和66個T型桁架組成,最大跨度達144米,為魚腹式倒三角管桁架及異型鑄鋼件、梭形斜柱、變截面箱梁、球形支座等組合的復雜結構體系。鋼結構屋面整體重量約0.9萬噸,桿件種類達8000多種,焊縫連在一起的長度達到20000余米,最大焊縫厚度達到120毫米,在國內大型站房建設中極為罕見。

為確保施工安全,星火站建設者采取裝配式做法,將魚腹式屋蓋桁架劃分為單元,再將單元分解成單片,再采取“拼裝對接+分級提升”法施工,大大減少了高空作業時間。

現場塔式起重機使用臺數最多時為21臺,現場起重吊裝量大,立體交叉作業繁多,物體打擊風險較大。星火站建設者利用安全風險平臺,實時監控現場各級安全風險情況。據介紹,安全風險平臺采取三級監管模式,對于重大安全風險可實現從集團公司到項目部的逐級審批和逐級監控。同時,各級安全風險均由工程、安全、技術、物資多部門同時監管,真正實現了“縱向到底、橫向到邊”的管控模式,最大限度降低了作業風險。

可視化巡檢讓運維更簡單

“與傳統模式相比,星火站機電設備綜合智慧管控系統真正實現了智慧建造,極大地節省了后期車站人工維護成本。”中鐵建設設備安裝公司星火站項目經理周益金說。

為實現對車站設備的建設、運營、維護,中鐵建設還創建了國內首個綜合智慧管控系統。該系統集中檢測、監視和管理站房內所有設備和用能系統,通過統一報警、安全聯動、節能聯控等實現智慧安全運行,并通過用能監測、分析和管理,運行達到智慧聯動,降低運行能耗。

綜合智慧管控系統是車站中所有智能化子系統的“大腦”,將各個子系統連接起來,共同構建一個全設備、全空間、全時域、全過程的有機管控整體,實現了智慧建造和機電系統運維管理智能化。

“在3D站房漫游可視化系統中,一旦發現故障點,遠程運維系統就會介入,故障點的各類信息便會以短信等形式推送到檢修人員手機上,極大降低維修成本。”中鐵建設設備安裝公司星火站項目弱電主管鄒燦說。

該系統通過采集車站水、電、冷、熱、氣等能耗情況,并進行深度挖掘、分析,及時發現跑冒滴漏現象;通過對比、追蹤、診斷等數據深度挖掘技術,為車站節能管理提供更強有力的數據支撐。該系統還能自動優化設置用能設備參數,最大限度節約能耗。

目前,星火站已進入緊張的裝飾裝修和機電安裝階段,預計年底達到通車條件。未來,星火站建設者將依托5G、大數據、物聯網等信息技術,將新時代智能精品客站示范工程的風采展現在世人面前。

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