聚焦重庆水利工程建设“质量月”|云阳向阳水库以数字技术重塑大坝建造基因

来源: 第1眼TV-华龙网

第1眼TV-华龙网讯(记者 冉长军 王美平)清晨的云阳县江口镇,山谷间回荡着机械的轰鸣。向阳水库大坝填筑区,压路机驾驶室里的机手不再凭经验“盲压”,而是盯着屏幕上实时跳动的碾压遍数热力图,精准操控方向。这座总库容1.08亿立方米的“超级水缸”,正以肉眼可见的速度拔节生长。

向阳水库为Ⅱ等大(2)型水利工程,大坝为沥青混凝土心墙堆石坝,工程任务以城乡供水和农业灌溉为主,结合防洪、兼顾发电。138米的最大坝高,意味着每一层填筑、每一方沥青、每一孔灌浆,都容不得半点马虎。

碾压“上云”:大坝压实有了“数字监理”

站在大坝填筑区,脚下是刚刚碾压平整的坝壳料,压路机正沿着既定路线来回作业。大坝填筑是枢纽成型的核心,然而传统碾压施工难以实时全覆盖监控碾压轨迹、遍数、速度、激振力等关键参数,易产生漏压、欠压、过压问题,坝体压实质量均匀性管控难度大。

大坝顶部正在碾压测试。受访者供图
大坝顶部正在碾压测试。受访者供图

“以前全靠机手经验和事后抽检,现在每一遍碾压都在‘云端’看得清清楚楚。”向阳水库项目部经理余水生指着监控中心的大屏介绍。屏幕上,压路机的运行轨迹实时呈现,振碾与静碾用不同颜色区分,碾压遍数以热力图形式铺展开来,哪里漏压、哪里欠压,一目了然。

这套智能碾压系统基于GNSS厘米级定位与车载传感器,实时采集压路机运动状态及碾压参数,自动生成碾压轨迹图、遍数热力图。出现超速、遍数不足、激振力不达标等情况,系统同步声光报警,并留存质量异常记录。单元施工结束后,系统自动输出单元质量分析报告,服务工程验收。厘米级高精度定位、碾压参数实时在线监测、压实效果可视化展示、超限实时报警、构建碾压数字档案,实现了坝体填筑数字化映射与碾压工序智能管控,保障了大坝填筑施工质量。

心墙“全链智控”:从源头到成型的防渗闭环

沥青混凝土心墙是大坝防渗的核心结构,施工工序链条长、温度敏感性强,原材料、拌合、摊铺、碾压、检测任一环节管控不到位,都会直接影响心墙防渗性能。

目前向阳水库项目所有工序都在为沥青混凝土心墙施工准备着,在拌合站,中控平台正对混合料生产关键指标进行实时监测试验:油石比开展毫秒级计量误差监控,骨料级配与目标曲线自动比对,沥青、骨料加热温度及混合料出厂温度连续监测。当关键参数偏离预设阈值,系统自动报警留存记录,锁定拌合生产质量,避免不合格混合料产出。

在运输环节,拌合站集成RFID读卡器与非接触式红外测温仪,在车辆称重环节同步管控。车号、批次、重量、时间、温度等数据自动绑定生成电子出厂单,温度不达标的混合料100%拦截,实现零出站。

项目技术负责人透露,沥青混凝土心墙施工从卸料、摊铺、检测三个维度开展施工装备改造升级:卸料装载机增设卸料斗顶升装置,减少混合料粘结挂壁与离析;改装1.5米级联合摊铺机并配套防污染装置,实现0.6米至1.5米心墙全断面标准摊铺,加装粒径识别预警系统与粒径筛网严控超标粒径;研发专用小型夯具补强检测孔洞,在钻芯取样后快速完成孔洞密实补强,消除结构缺陷。从原材料进场到成型检测,全链路数字化管控,筑牢了大坝防渗生命线。

施工现场自动加水站。受访者供图
施工现场自动加水站。受访者供图

灌浆“一键智控”:告别“脏乱差”

在心墙基座上,智能灌浆系统正自动运行,屏幕上的压力、流量曲线平稳延伸。防渗帷幕灌浆是大坝基础处理的关键工序,传统灌浆施工质量评价主要依靠人工经验判断与事后抽检,存在滞后性、片面性、经验依赖三大突出痛点。

“以前灌浆靠老师傅听声音、看压力表,现在系统自动调节,一键就能完成。”现场施工人员介绍。智能灌浆系统依托智能化传感与自动控制设备,实时采集、分析灌浆全过程工况,自动动态调整灌浆作业参数,实现灌浆压力流量联动调节、浆液自动配制,完成灌浆工艺智能化闭环控制。所有施工数据通过无线方式接入云服务平台,实现帷幕灌浆全过程数字化、可视化管理。

应用成效显著:灌浆全过程自动化闭环控制,作业参数精准可控,实现灌浆质量过程可溯、问题可诊;变浆效率提升约60%,整体灌浆施工工效提升约10%;支持“一键灌浆”操作,替代传统人工干预模式;施工数据自动上传管理云平台,保障原始监测数据真实、准确;每个作业循环可减少制浆调浆工人2名,仅需1人即可操控整套灌浆系统,构建了“自然人、数字人、机器人”三人协同的灌浆作业新模式;同时改变了传统灌浆作业“脏、乱、差”的现场状况,降低粉尘与废浆污染,保护施工区域生态环境。

向阳水库碾压后的大坝坡顶。受访者供图
向阳水库碾压后的大坝坡顶。受访者供图

从智能碾压到全链智控,从无人机识别到一键灌浆,向阳水库的建设者们用一项项创新工艺,诠释着“质量月”的深刻内涵。这些源自一线的技术成果,不仅为向阳水库高质量建设提供了坚实支撑,也为重庆乃至全国水利工程建设积累了宝贵经验。