智能橋梁行業作為交通基礎設施的重要組成部分,近年來隨著技術的發展和市場需求的增長,呈現出蓬勃發展的態勢。智能橋梁,是一種融合了物聯網、人工智能等先進技術的橋梁。它不僅是城市交通的過渡工具,還能夠實現實時監測、遠程控制、自主維修等多種功能。
高速公路建設過程中,無人壓路機成群結隊行駛在路面上壓實瀝青,不僅施工更加安全,瀝青的壓實均勻性更高;在智慧梁廠,一座座預制梁、墩柱在流水線上被定制出來,再運送到交通建設工地上進行裝配,許多高架、橋梁,都是通過這種“搭積木”方式建設起來的。
近年來,江蘇圍繞公路重大基礎設施建設,有效推動了智能建造發展,打造了張靖皋長江大橋、常泰長江大橋、京滬高速改擴建等一系列優秀的品質工程,取得了豐碩的階段性成果。
“公路基礎設施智能建造,是公路建設高質量發展的關鍵路徑和重要保障。”中國公路學會副理事長周海濤表示,江蘇高速公路智能建造實踐,一是探索了“點—線—面”數字設計模式,構建智能建造底座;二是實現了由“場”到“廠”的轉變,形成智能化、工業化建造模式;三是創新信息與工程的深度融合,豐富了智能建造場景。
比如:采用智能分揀機器人等全自動鋼筋加工設備,降低人工投入;同時設置了集現代化、智能化、信息化和機械化于一體的全封閉式混凝土供應中心,在澆筑過程中,還引入分布式光纖傳感技術,克服了一系列難題,確保了隧道底板一次性澆筑成型。
高速公路未來發展趨勢是數字化、智能化、網聯化和綠色化。
特殊的瀝青混合料,能自動調節路面溫度;借助5G技術,推進BIM、大數據、物聯網等技術與高速公路建設深度融合,五峰山高速公路實現了20多個創新性場景的運用,其中包括首次在國內實現開放式八車道高速公路車路協同試驗及示范應用。太湖隧道作為一條智能隧道,建設時結合5G技術、北斗精確定位、光纖檢測、多目標雷達跟蹤、大數據分析等技術,實現現代高新技術與高速公路建設的深度融合。
根據中研普華產業研究院發布的《2023-2028年中國智能橋梁行業市場全景調研與發展前景預測報告》顯示:
近年來,江蘇全面建設現代綜合交通運輸體系,截至目前,全省高鐵總里程超過2500公里,高速公路里程達5087公里,過江通道累計建成18座、在建10座,全省社會物流總費用與GDP比例降至13.5%,低于全國平均水平1.2個百分點,交通運輸發展水平繼續保持全國前列。
此外,智慧工地及智慧建造逐漸突破場景化應用,橋梁智能建造技術及裝備研發不斷精進。但受限于橋梁工程的傳統施工組織模式和建造場景的復雜,工業化智能建造的場景應用不足,無人化和高質量建造仍需突破。
在施工協同管理方面,形成了基于業財檔一體化的施工BIM協同管理理念,并依托重大工程開展了實踐應用,但基于工程物聯的在線質保資料電子化檔案交付尚未成熟,交竣工模式仍主要依賴傳統方式。
隨著科技革命和產業變革的持續推進,國家密集出臺系列加快推進數字化和新基建的政策,智慧公路建設邁入提速階段。江蘇省交通運輸廳廳長吳永宏介紹,江蘇積極探索新時期智慧公路建設,出臺全國首個交通運輸領域新基建行動方案,率先發布智慧公路建設技術指南,建成一批智慧公路示范項目,正全力推進常泰、龍潭、張靖皋長江大橋,江陰靖江、海太長江隧道等世界級過江通道工程建設,迫切需要將新一代信息技術與工程建設深度融合,推動交通傳統產業和關聯產業向高端化、智能化轉型,實現公路交通更高質量、更有效率、更可持續、更為安全發展。
智能橋梁是在橋梁全產業鏈技術充分發展的基礎上,面向“安全、智能、綠色”三大需求,充分融合數字化技術,以智能化為核心,實現智能設計、智能建造、智能管養、智能使用的新一代橋梁工程,基本特征是工業化、數字化、智能化。
近年來,隨著‘交通強國’‘數字中國’‘平安百年品質工程’‘公路數字化轉型及智慧公路’ 等國家戰略的部署實施,中國橋梁產業的工業化、數字化、智能化發展路徑進一步明晰。
2023年9月,交通運輸部發布的《關于推進公路數字轉型、加快智慧公路建設發展的意見》,明確提出發展目標的首要任務之一是構建公路設計、施工、養護、運營全過程的“一套模型、一套數據”,即“建養一體化”。
“智能橋梁技術的研究和應用,是一個漸進的發展過程,第一代橋梁工程主要采用木、石天然材料,利用人工建成;第二代橋梁工程主要采用砼、鋼材料,利用機械建造;第三代橋梁工程主要采用智能、高性能材料,通過智能的方式建設養護。”張喜剛認為,智能技術與橋梁技術融合,將會推動“第三代橋梁工程”的發展。未來橋梁發展總體發展目標是:到2025年,智能橋梁設計和仿真分析軟件取得突破,搭建橋梁建養一體的大數據中心架構等;到2030年,橋梁工程數字化率達到60%,設計和仿真分析核心軟件基本實現國產化,搭建全國橋梁工程智能預警網絡;到2035年,橋梁工程數字化率達到90%,建立長期、高效、自動、精準的橋梁監測體系,具備與國家發展戰略相匹配的建管技術及自主可控裝備,形成國家級、區域級的橋梁科技創新平臺。
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