（石家庄铁道大学科技处、图书馆合办）
目 录
-
国家铁路局发布3项铁路行业工程建设标准修订条文
-
铁四院牵头的一国家重点研发项目正式启动
-
中铁十四局牵头攻克山东省重大科技创新工程项目
-
"饱和软黏土蛋形边界面本构理论及工程应用"成果达到国际领先水平
-
《公路隧道施工自动化监控量测技术规范》通过专家评审
-
《开槽型混凝土叠合板应用技术标准》正式发布
-
中铁建大桥局2项工程荣获中国公路学会“桥梁创新工程”
-
中铁十六局一项创新成果获评“城市轨道交通技术创新推广项目”
-
新科技，让铁路设计更便捷
-
中铁十四局南玉高铁项目攻克世界性桩基难题
-
这项高科技方案第一次在国内高架路上使用
-
引领改扩建 “智”造深汕西
-
国产盾构机有了全系列“中国心”
1. 国家铁路局发布3项铁路行业工程建设标准修订条文
近日，国家铁路局发布铁路行业标准公告，对《高速铁路路基工程施工质量验收标准》TB 10751-2018、《铁路路基工程施工质量验收标准》TB 10414-2018、《铁路路基支挡结构设计规范》TB 10025-2019 3项铁路工程建设标准进行了局部修订，将更好指导铁路路基工程建设，为保障铁路建设运营安全质量提供有力支撑。
《高速铁路路基工程施工质量验收标准》等3项标准发布实施以来，在规范铁路路基工程设计、施工和验收等方面发挥了重要作用。为进一步加强路基工程关键环节质量管控，国家铁路局科法司组织经规院、中铁十二局、中铁二局、铁二院等单位完成本次标准局部修订工作。
本次标准局部修订坚持问题、需求导向，系统总结近年来路基工程建设经验及相关研究成果，完善螺杆(纹)桩等素混凝土桩终桩采用桩长和电流值双控的验收要求，新增钻孔取芯法和旁孔透射法用于验证螺杆(纹)桩等素混凝土桩桩长，强化了对素混凝土桩的质量控制；依据相关国家标准优化锚杆(索)基本试验和验收试验的检验数量要求，提升了标准的科学性和适应性。
公众可登录国家铁路局政府网站主页《标准规范》栏目查询相关信息。
国家铁路局
2. 铁四院牵头的一国家重点研发项目正式启动
近日，由铁四院牵头完成的国家重点研发计划《城市大型地下基础设施智能暗挖建造关键技术与装备》项目在上海启动。
作为“十四五”国家重点研发计划中地下空间代表性项目，该项目也是深部地下空间任务的支撑性项目。项目以问题为导向，需求为牵引，产学研用相结合，致力于解决城市大跨度、大断面地下空间并行建造暗挖施工力学响应机理，城市复杂环境大型地下基础设施软土层暗挖微扰动控制理论，多目标优化的暗挖并行建造装备集群智能协同控制机制三个科学问题，研发新结构、新技术、新装备、新平台，构建城市大型地下基础设施绿色、高效、安全、智能暗挖建造新方法。
按照“世界眼光，国际标准，中国特色，高点定位”要求，该项目将研土地层大跨度、大断面暗挖并行建造技术与装备集群，流塑性软土隧道急曲线掘进、支管侧接、机械化竖井等市政管网智能建造技术与装备，构建面向未来中国城市地下基础设施高效安全智能建造技术体系。
项目聚焦国家战略需求，坚持“四个面向”，落实“十四五”期间国家科技创新有关部署安排，研发城市大型地下基础设施智能暗挖建造技术体系，系统解决明挖占道施工影响城市交通和人民生活的难题，满足人民对美好生活的向往。
中国铁建
3. 中铁十四局牵头攻克山东省重大科技创新工程项目
近日，由中铁十四局牵头承担的山东省重点研发计划（重大科技创新工程）申报的科技成果“轨道交通工程运营期健康诊断及风险智能防控关键技术”，成功通过山东省科技咨询协会科技成果评价。专家组一致认为，该项目整体技术达到国际先进水平，城市轨道交通工程智能光纤传感监测方面达到国际领先水平。
该项目由中铁十四局联合武汉理工大学、中国安全生产科学技术研究院、中铁第四勘察设计院共同承担完成，并于2023年10月顺利通过山东省科技厅组织的绩效评价（验收），其成果主要应用于轨道交通工程运营维护领域，涉及多类型安全监测技术与装备。
该项目针对当前轨道交通工程运营期安全风险识别困难、预警不及时、安全防控效果差等问题，瞄准运营期“安全风险筛查、重点区域监测、应急救援处置”三阶段需求，在“空天协同侦测筛查技术、基于光纤传感的结构健康智能诊断技术、雷达监测预警技术”取得了三大技术创新突破。
空天协同侦测筛查技术如同“眼诊”，通过高分遥感卫星和无人机近景扫描的协同作战，开展灾情评估以及灾害影响评价，为应急救援和救助决策提供支持；基于光纤传感的结构健康智能诊断技术如同“经络诊”，通过布设光纤光栅传感器，在山岭隧道、盾构隧道及铁路桥梁的内部构建“神经元”，时刻监测工程的内在健康状况；突发灾害毫米波雷达监测预警技术如同“脉诊”，对高边坡、隧道洞口、桥梁的变形、沉降等实施大范围连续监测，实现应急抢险处置过程中提前预警坍塌、滑坡等灾害发生。
此外，该项目遵循整体观念和辨证论治的思维，研制出多模GNSS定位终端、多系列光纤光栅传感装置，多通道毫米波雷达，融合三大技术，开发出基于“云网端一体化”轨道交通工程运营风险“一张图”管理平台，实现了轨道交通工程安全风险空天地一体化的点、线、面多层次筛查及实时诊断预警。该项目成果在南京南部新城、济南济泺路穿黄隧道、济莱高铁等多个工程中开展应用示范，取得了良好的社会、经济和环境效益，具备重大转化价值和产业化前景。
研发过程中，该项目团队曾配合国家安全生产救援队开展20余个重特大项目的应急救援监测，有效规避余震等二次灾害带来的风险，为救援人员的人身安全提供了有力保障。
该项目的实施运用，标志着城市轨道交通工程在运营期的健康诊断及风险防控技术迈入了新的发展阶段。这不仅是山东省在科技创新领域取得的重大突破，更是我国轨道交通技术领域雄厚实力和创新能力的有力展现。
中国铁建
4. "饱和软黏土蛋形边界面本构理论及工程应用"成果达到国际领先水平
2024年3月10日，中国岩石力学与工程学会组织召开了"饱和软黏土蛋形边界面本构理论及工程应用"科技成果评价会。
评价委员会由中国工程院朱合华院士担任主任，王明洋院士担任副主任，河海大学高玉峰教授，湖南大学陈昌富教授等担任委员。代理秘书长杨军教授主持会议。
浙江大学鞠露莹博士代表项目组作成果汇报。该项目在中国工程院院士龚晓南教授策划和指导下，依托"软弱土与环境土工教育部重点实验室"和"浙江省城市地下空间开发工程技术研究中心"两个平台，由浙江大学滨海和城市岩土工程研究中心徐日庆教授团队研发，通过理论研究与技术开发，针对沿海地区饱和软黏土特殊的工程特性进行了科研攻关。构建了各向异性饱和软黏土蛋形的弹塑性和边界面本构模型，解决了传统弹塑性本构理论中的奇异点问题。提出了各向异性蛋形边界面模型的隐式积分算法，开发了相应的有限元计算模块，实现了各向异性蛋形边界面模型的模拟。
项目成果形成了完整的理论、技术与工程应用体系，引领和推动了岩土工程理论和技术的发展及应用，已在城市地下空间、隧道等工程中得到很好的应用，具有显著的经济、社会效益，推广应用前景广阔。
评价委员会专家听取了项目组的汇报，审阅了相关资料，经质询评价委员会认为该成果达到国际领先水平。
中国岩石力学与工程学会
5. 《公路隧道施工自动化监控量测技术规范》通过专家评审
2024年3月7日，中国岩石力学与工程学会在重庆组织专家召开团体标准《公路隧道施工自动化监控量测技术规范》（送审稿）评审会，评审专家组由学会标准化技术委员会和编制组邀请的11位专家组成，专家涵盖了科研、教学、企业、管理和标准化等领域。标准起草单位招商局重庆交通科研设计院有限公司、重庆大学等单位代表20余人参加了评审会议。
评审会专家组组长由标准化技术委员会副主委委员郭熙灵教高担任。标准化技术委员会顾问秘书长黄理兴研究员介绍了学会团体标准送审稿评审要求。评审专家听取了编制组的汇报，对标准送审稿逐章逐条进行了认真审查，经质询与讨论，专家组一致认为《公路隧道施工自动化监控量测技术规范》（送审稿）结构完整，内容基本合理，同意标准送审稿通过评审，并建议编制组根据专家意见尽快修改完善形成报批稿。
隧道工程施工直接面对的周围环境是一个地下封闭系统，不可预见的因素较多，施工风险高，高效的监控量测是保障隧道施工安全的重要手段。随着信息化与智能化技术的飞速发展，自动化监控量测技术在公路隧道施工中得到了广泛应用，有必要形成规范性的指导文件，统一自动化监控量测的工作方法、标准与技术要求等。编制组在充分调研国内外相关技术方法和标准规范基础上，总结归纳了隧道施工自动化监控量实践经验和科研成果，广泛征询意见、反复讨论后形成送审稿。本标准的编制对于保障公路隧道施工安全，推动隧道建设的信息化、数字化、智能化发展具有重要意义。
中国岩石力学与工程学会
6. 《开槽型混凝土叠合板应用技术标准》正式发布
近日，由清华大学主导研发的新型装配式技术—“开槽型混凝土叠合板施工技术”成果在南昌九龙湖过江大桥项目成功应用。同时，中国铁建大桥局、中铁建大桥局一公司做为参编单位的标准《开槽型混凝土叠合板应用技术标准》(T/CECS 1563-2024)正式发布，并将于2024年7月1日起施行。
九龙湖过江大桥主跨为80+268+80m中承式钢箱拱桥，是国内跨度最大、桥面最宽的全体系钢-混凝土组合结构拱桥，其中混凝土结构施工采用清华大学“开槽型混凝土叠合板施工技术”，也是首次在大跨径拱桥应用，项目前期策划阶段，通过方案比选和专家研讨，设计决定采用新型叠合板施工技术，与传统叠合板施工技术相比，该技术施工工效提高30%，单位用钢量降低约10%。其特点如下：
1.取消外伸钢筋，提高施工工效
该技术创新取消了叠合板外伸钢筋，利用板边进行开槽，设置后置钢筋，提高了槽口预制质量和施工工效。
2.优化桁架钢筋，降低施工成本
新型叠合板取消了部分桁架钢筋，在槽口增加钢筋锚固长度，采用吊环钢筋兼做界面抗剪钢筋，降低钢筋用量10%左右。
3.预制吊装轻便，安全质量可控
叠合板提前预制完成，质量可控，吊装轻便，降低施工安全风险。
项目科研攻关小组对叠合板架设工艺进行系统总结，已开发专利1项，获集团公司工法一等奖1项，“预制叠合板轨道式运输安装施工工法”有望获江西省工法。
中铁建大桥局
7. 中铁建大桥局2项工程荣获中国公路学会“桥梁创新工程”
3月15日中国公路学会公布了2023年度“桥梁创新工程”名单，由中国铁建大桥局参建的棋盘洲长江公路大桥、武穴长江公路大桥榜上有名。
桥梁创新工程是中国公路学会为加快交通强国建设，促进我国桥梁工程的科技创新，提升桥梁工程品质而举办的全国范围内的桥梁创新评选工作。
棋盘洲长江公路大桥为股份公司首座跨长江千米级悬索桥。主桥采用单跨吊钢箱梁悬索桥一跨跨越长江，主跨1038m，整体跨径布置为340m+1038m+305m。大桥锚碇应用BIM技术，实现了新型锚碇大体积混凝土施工的参数化建模、信息化施工和智能化控制；中国铁建系统内首次采用工业级无人机架设完成千米级猫道先导索架设；索塔采用液压爬模+塔梁异步施工，主缆采用预制平行索股法（PPWS法）+单线往复牵引系统架设，箱梁采用缆载吊机江中起吊+岸侧荡移法安装，成功解决了跨越长江主航道千米级主缆架设及加劲梁安装施工难题。
武穴长江公路大桥全长3.355km，其中主桥长1.403km，采用的是双塔双索面单侧混合梁斜拉桥，桥跨布置为80m+290m+808m+75m+75m+75m。主跨采用PK钢箱梁，边跨采用分离式双边箱“空间预应力结构”箱梁。大桥首创超宽混凝土PK断面箱梁分节、分段支架支墩“跳仓法”现浇施工工艺和运用预应力分级张拉技术，大大降低了混凝土箱梁早期开裂风险；研发的带混凝土牛腿的A型开口式无下横梁桥塔新结构和施工方法，成功解决桥型结构不对称导致受力不对称，塔梁结合部开裂风险较高的难题；构建了大跨度非对称混合梁斜拉桥施工线形及应力控制方法，实现了全桥斜拉索安装零垫片，整体结构高精度的控制目标。
中铁建大桥局
8. 中铁十六局一项创新成果获评“城市轨道交通技术创新推广项目”
近日，由地铁公司完成的“地铁车站非爆开挖施工及采空区加固技术”通过中国土木工程学会轨道交通分会评审，被授予“城市轨道交通技术创新推广项目”，并在全国轨道交通建设中予以推广。
该项目以乌鲁木齐市地铁1号线07标工程为研究背景，通过采用穿越采空区关键技术、悬臂掘进机掘进、二氧化碳相变致裂法开挖非爆破地质硬岩施工技术，成功解决了因工程周边环境特殊而导致钻爆法开展地铁隧道施工开挖的低效率、低进度的技术难题以及国风外首次地下轨道工程穿越采空塌陷区的难题。通过该项目的成功实施，提高了复杂环境下地铁施工理论水平，形成了诸多技术成果，控制了施工风险，提高了施工效率，对于保障乌鲁木齐市城市轨道交通建设按规划进度执行，具有相当重要的工程研究意义及经济实用价值。
该项目此前获得科技进步奖1项、省部级工法2项、授权发明专利3项、实用新型专利3项，发表论文8篇，关键技术“地铁穿越煤层采空区洞内做桥技术”入选《中国城市轨道交通工程创新技术指南（2008-2017）》。
中铁十六局
9. 新科技，让铁路设计更便捷
近年来，随着空间信息科学、计算机技术、遥感技术、5G、人工智能等快速发展，新技术和新设备在铁路规划设计中的应用越来越广泛。勘察、选线、设计全流程都可实现数字化、智能化，这大幅降低了人工成本，缩短了设计工期，铁路设计更加高效便捷精准。
一条铁路是如何设计出来的？
要知道，100公里的铁路线路，控制因素就达上百个类别，若把线路空间画成立体围棋盘，则有上亿格。那么，完成这样的设计工作，除了跋山涉水、风餐露宿，埋头画图、笔耕不辍，如今设计人员还可以借助哪些新工具、运用哪些新方法？
走进铁路设计院，记者听到的是北斗定位、倾斜摄像、数字地球、智能设计等新词，看到的是各种新科技。跟随铁路设计人员的脚步，记者实地感受现代铁路的设计过程。
铁路勘察省工省时
从眼看尺量到无人机无人船自动勘察
见到中铁第四勘察设计院集团有限公司勘察技术队队长赵亚祥，是在一座大山前。
测绘大地经纬，勘察万里山河。铁路设计，勘察是前哨。“考虑到铁路可能经过这片区域，我们先摸摸情况、看看山势。”赵亚祥说完，俯身打开随身携带的大行李箱，取出一架无人机，“过去勘察咱得爬上去，如今可以操作无人机飞过去看看。”
赵亚祥介绍，用于勘察的无人机搭载了具有5个摄像头的立体摄像机，一次飞行即可实现多个角度图像采集。这些影像传输到后台的集群计算中心后，即可自动转化为三维数据。
不到半小时，无人机成功返航，山峰的信息已采集完毕。“这效率，搁以前想都不敢想。”赵亚祥感慨。
20世纪初，铁路勘察人常用的工作套装是“两箱一板”。一箱装勘测设计资料，一箱装衣被，一块模板搁在两个箱子上，工具就是简单的皮尺、全站仪、水准仪等。过去的勘察，往往存在测全难、测准难、测快难三大难题，在数据处理上也存在不智能、表达不直观、只有二维几何信息等问题。
近年来，随着空间信息科学、计算机技术、遥感技术、5G、人工智能等快速发展，测绘科学技术进步明显，特别是中国自主研发的北斗导航系统建成运行后，为智能勘察提供了坚实支撑。
正是在这样的背景下，激光点云设备、机载和地面激光雷达、航空航天遥感测绘技术、大型3D实景数字模型制作技术、铁路快速测量车、无人机无人船等技术和设备大量运用于勘察，推动智能勘测不断发展。
铁四院勘察院数智化所总工程师费亮介绍，长距离大范围地理信息采集一般采用固定翼大型无人机，一次飞行上百公里，一周飞行即可采集全线数据；小范围精确数据采集则采用小型无人机，摄影分辨率可达5厘米。如遇到植被覆盖，还可采用搭载激光雷达的无人机，利用激光雷达数据自动还原植被下的地表数据；遇到河流湖泊，则有无人船负责信息采集，它可深入水下100多米，获取水文信息等。
地表勘测有设备，地下勘察也有机器人助力。铁四院地路院一所所长李水平介绍，基于地质勘探人工智能管理系统，在配备智能系统的钻机一线作业中，勘察设计人员不到现场也能获取勘探情况。
铁四院勘察院副总工程师闵阳算了一笔账，在新技术的助力下，初测阶段可缩短工期约30%；定测阶段可减少外业人员规模30%，缩短工期20%。算下来，初测阶段每公里可节约人工成本1.12万元，定测阶段每公里可节约人工成本2.53万元，平均每年可减少数千万元成本。
数字系统智能选线
1小时可从上千个方案中选出最优路线
勘察结束，数据全都汇聚到了铁四院后台数据湖。数据量有多大？“这需要以TB（太字节）计算。”费亮说。
海量的数据经过铁四院后台处理系统的编译、整理、汇总，最终将生成逼真的影像。费亮形象地说：“这相当于把地球‘搬’进电脑，形成了‘数字地球’——地理地质信息系统。”
说话间，铁四院“数字地球”负责人刘祾頠打开了“数字地球”演示：“你看，可以不断放大图像，分辨率可达5厘米。”随着刘祾頠不断操作鼠标，每一座山峰、每一栋房屋的立体图像都清晰可见，甚至连山峰的高度、坡度，房屋的长、宽、高等信息都能一一显示。
“数字地球”与普通的全景地图有何不同？刘祾頠解释，普通软件里的全景地图往往只有建筑物、山川的俯拍影像，其他角度的信息由系统虚拟形成，而“数字地球”里的建筑物每一面都有逼真的影像和确切的数据，方便后续线路设计。
“数字地球”还是一个实时共享平台，不同专业不同工种的人员可以同时上线操作，即时获得最新数据，大幅提高了工作效率、降低了协同成本。
依托“数字地球”，铁四院还开发出智能选线系统，只要输入起点、途经点、终点，人工智能就能自动设计线路。
“从A点到B点应该怎么走，系统1小时即可生成方案群，并从上千个方案中选出最优的5个方案。”铁四院智能选线系统负责人彭先宝说，传统的铁路选线设计主要依靠线路工程师识别图纸上的相关信息，然后在设计软件里布设线路的空间位置，一条线路方案的拟订往往需要半个月以上。
这个计算过程有多难？人工智能系统需要从上亿选项中选出最合适的点。
“如此庞大的计算量，意味着智能选线系统设计时要像人类一样思考，及时排除无效选项。”彭先宝说，“我们将铁四院数十年的铁路设计经验、方案都交给系统学习，让它也成为成熟的设计师。
智能选线的效果如何？
铁四院线站院副总工程师李其龙介绍，院里组织过一次人机选线对比，机器和人工分别对同一段线路进行选线。“结果表明，系统能挑选出人工意想不到的线路，提供新的设计思路。”李其龙说，系统甚至还能设计出桥隧比更低、成本更优的方案。
如今，在铁路线路方案研究过程中，一般先由系统智能选线，设计师在机选方案的基础上再调整优化，计算机将调整后的方案作为指导，重新生成线路方案群，不断迭代，直到得出综合最优方案。
设计方案一键生成
1分钟即可完成100公里线路的三维设计方案
对一条铁路的设计而言，确定线路走向，仅仅完成了第一步。后续，站场、桥梁、隧道、路基、接触网等10多个领域的设计人员还要协同作业，最终形成三维立体施工图纸。
刘祾頠举例说，一座桥梁是采用悬索桥、斜拉桥还是其他类型，都需要反复计算比对。如今，铁四院的综合选线系统推出了更先进的功能，设计师轻点鼠标，系统就可在1分钟内生成100公里线路的三维设计方案。
采访中，刘祾頠演示了方案生成过程。只见在“数字地球”里，一条立体高铁线“平地而起”，设计迅速完成。
“你瞧，系统在这里选择了斜拉桥。如果设计师根据经验，觉得悬索桥更适合，还可修改设计参数生成悬索桥方案，系统将立刻给出两个方案的数据比较结果，供设计师参考。”铁四院线路设计师李帅说。
记者发现，系统的智能程度非常高。设计站房时，系统将自动根据所在县市的人口、经济发展水平匹配站房规模，依地势完成结构设计。当发现线路离居民区较近时，还会主动加装声屏障，并同步测算加装声屏障后的噪声分贝，自动判断是否符合规范。
在设计师眼中，这套系统除了能大幅降低劳动量，还是沟通的法宝。一条铁路的建设，除了考虑地理因素，还涉及地区规划等内容，需要与发展改革、交通、水利、农业等多个部门对接。
“我们需要与多个部门进行沟通。以前的方案往往是二维图纸，较为晦涩。”李帅介绍，如今有了智能系统，可以直观地展示。有关部门提出修改建议，也能现场操作，1分钟就能看到新方案，助力设计工作高效推进。
刘祾頠介绍，这套系统集成了海量的数据，能够进行复杂的计算。经过不断优化设计，如今系统已做到TB级数据加载无卡顿，普通计算机也能运行，这让设计师充分享受到人工智能的便利。
从打通西南崇山的宜涪高铁，到海陆联运的平盐铁路，再到助力中部地区崛起的合武高铁，这套智能系统已在20余个项目中成功推广应用。
人民网
10. 中铁十四局南玉高铁项目攻克世界性桩基难题
作为全线重点控制性工程，由中铁十四局承建的南玉高铁六律邕江特大桥即将完成最终合龙，届时，将迎来南玉高铁全线贯通。但回想起桩基施工的过程，建设者们直言“太难了”。
南玉高铁六律邕江特大桥主跨320米，17号墩塔柱高113.5米，是国内在建时速350公里无砟高速铁路最大跨径钢箱混凝土矮塔斜拉桥。
“83米超长桩、3米超大直径、85度斜岩、大量溶洞串、流沙层，如此复杂的桩基施工，这种桩基世界罕见。”在南玉高铁六律邕江特大桥施工现场，28批次专家到现场出谋划策，一名国内桩基施工专家这样感叹道。
17、18号两个主墩的桩基是保证桥梁质量的基础。2020年6月22日，做好施工准备后，中铁十四局建设者正式开始17号墩的桩基施工。
邕江为珠江流域西江水系的最大支流，因为长年累月的沉积和自然变化，邕江的岸边形成了流沙层，这对桩基施工是一项极大的考验，邕江西侧17号墩的桩基施工，遭遇的困难最大。
2020年9月11日，17号墩13号桩基施工到50米深度时，他们遭遇了30米厚的流沙层，将桩基填埋32米，16吨重的钻头也被掩埋。在清理到10米时，又发生了二次塌孔。
按照以往施工经验，建设者通过旋挖钻清理流沙，同时，用空压机风管将沉底的流沙吹起，与泥浆融合，用泥浆泵将流沙循环提升至泥浆池。在流沙层位置，通过护筒跟进，防止塌孔，确保顺利通过流沙地段。而被埋的钻头，历时3.5个月才被打捞上来。
如果说流沙是建设者碰到的第一只“拦路虎”，斜岩便是第二只“拦路虎”。17号墩的下方正好位于V型峡谷带，坡度达到75度到85度，特别是13号桩，正好位于85度斜岩处，这对桩基施工提出更大的挑战。
原工区总工黄林伟介绍：“桩基施工时，如果岩层为斜面，受力不均，钻头打滑，容易打偏。”
建设者则需要通过填充片石，固结斜岩周围的土沙，固结1米，才能“消灭”约50公分的斜岩，以每天30公分的速度缓慢向下推进。最终历时8个月的施工，才浇筑完成。
广西喀斯特地貌分布，地下岩溶发育强烈，桩基施工的见溶洞率近50%，溶洞成为了建设者面前的第三只“拦路虎”。2021年1月11日，建设者在24号桩基下方52深处，遇到了15米高的巨型溶洞，大小有5层楼高。建设者通过往溶洞内回填片石、膨润土、水泥等，保证桩基顺利推进。
一年来，建设者累计遭遇大小溶洞约50个。
更让建设者头疼的是“卡住钻头”。只要遭遇溶洞、突石、黏性细沙板结，都容易造成卡住钻头。2020年10月4日，17号墩1号桩基施工遭遇溶洞，卡住了钻头，16日，突遇邕江涨水，砂层护壁塌陷，钻头被埋20米。清沙、清淤、打捞钻头的“拉锯战”又开始了，此次处理耗时2.5个月。据统计，1年来，累计卡住钻头20余次。
技术人员段长鑫说：“工期太紧了，每一次卡钻大家都很揪心，有时候每月的进尺仅为2米，甚至会出现负数，我们总工的头发愁得一把把掉”。即便有着20年桩基施工经验的协作队伍负责人薛斌也感叹道，“100多米深的桩我也干过，像13号桩基，遇到了流沙、斜岩、溶洞、卡住钻头，这么复杂的桩基，真是第一次见。”
如今的六律邕江特大桥施工现场，桩基施工已成往事，钢梁吊装、斜拉索施工正同时进行，约200名建设者为了大桥早日合龙而努力着。
中铁十四局
11. 这项高科技方案第一次在国内高架路上使用
“有没有感觉这段路特别平稳，100公里的时速下就连胎噪都小很多。”出租车司机陈师傅常去杭州萧山国际机场接客，每次开过机场公路，他都会和乘客发出这样的感叹。这条川流不息，车来车往的杭州萧山国际机场公路日均车流量近5万次，高峰时间更是达到近10万次，是全国最繁忙的高速公路之一，也是浙江的“省门第一路”。
众所周知，修路难，养路更难。据了解，杭州机场高速于2016年建成通车，经过多年的运营，车流量快速增加，自2021年至今重大节假日日均车流量已接近十万辆。这样一条大流量的路，要将路况维护得如此良好并不简单，背后除了养护单位的辛勤付出，更隐藏着不少“黑科技”。
国内首个高架“超薄路面”，更快更平整
时间指针拨回到2023年5月26日的凌晨，回想起这一天，浙江省交通投资集团有限公司下属浙江交工养护分公司机场项目部负责人徐泽依然觉得很激动，这一天他所在的项目部完成了一件“大事”。经过七个小时的作业，总历时12个工日的杭州萧山机场公路“迎亚运”平整度提升工程圆满完工，这也标志着杭州萧山机场公路养护开始进入“超薄时代”。
这个超薄的路面和普通高架路有何不同？为何要应用在机场公路上？浙江交工养护分公司技术中心副主任刘栋表示，为有效提升杭州萧山机场公路的行车舒适性，他所带领的技术团队经过多次勘察实验，决定在路面平整度提升工程施工中采用“大规模3D找平精铣刨+UTFC-H高韧超薄磨耗层”的施工方案，该方案也是第一次在国内高架路上使用。
陈师傅所感受到的路面平整，胎噪降低，正是得益于“UTFC-H超粘超弹磨耗层”技术。刘栋介绍，“UTFC-H超粘超弹磨耗层”是一种路面铺装材料，用通俗的话来讲，“这是一种用特定比例配置的沥青混合料，相比普通的高架沥青，这种混合料的颗粒更细小，铺摊的厚度更薄，黏性和弹性也更高，当然成本也更高。”当汽车轮胎驶过路面时，这种特殊沥青混合料极好的弹性会让汽车的颠簸感减弱，噪音也随之降低，经过测试，机场公路路面行驶噪音下降了约10分贝。不止如此，这种新型铺装材料厚度只有两公分，和普通沥青混合料10公分的厚度相比，还节省了施工周期。
由于具有铺筑厚度薄、实施速度快、表观质量细腻、工后质量优异可快速恢复路表功能、降低路面噪音的特点，“UTFC-H超粘超弹磨耗层”入选浙江省交通运输厅2022年科技成果推广项目，目前已广泛应用于浙江上三高速、杭州绕城高速、国道527线等多条省内高速公路、国省道和市政道路中，取得了较好的实施效果。
路面平不平，北斗卫星来帮忙
2023年9月，交通运输部发布了关于加快建立健全现代公路工程标准体系的意见。意见提出，提升公路养护业务数字化水平，推动智慧养护，大力发展公路数字化标准，加大北斗等新一代通信信息技术与现代公路工程技术的融合应用。
养护公路北斗卫星，你能想象这是怎样的场景吗？
一条公路用得久了，路面就会出现破损或者老化，这时就需要养护单位对其进行“诊断”和“治疗”。据徐泽介绍，以前看路面有没出现病害，全靠巡路人的一双眼睛，日复一日在公路上巡逻。而北斗卫星定位扫描技术的出现，大大减轻了巡路人工作量。“当路面不平整需要维修时，我们要用铣刨机先把路面推平，以前用的是最原始的方法，即用人工手动调整厚度的方式进行铣刨。”徐泽介绍说，通过车载激光扫描配合北斗卫星的定位系统，可以巡逻过程中为道路建模，生成结构化数据表格。哪里不平整一清二楚。北斗卫星定位的3D找平精铣刨技术，立体呈现高速公路平面，为平整度维护提供精确指引，既节省了施工时间，又彻底解决了平整度的问题。刘栋表示，该项技术来自国外，目前他们也正在为该技术针对国内道路特点进行研究和实验，研发自主产权技术。
15分钟应急保障，机场高速路上的“浙里速度”
把一条路养好，除了先进的养护技术，更离不开养路工人们的辛勤付出。机场公路作为民众出行的重要通道，也承担着众多商务、政务保障工作，对时效性的要求更高。机场公路团队全年保持“15分钟应急保障”制，为高速公路的顺利通行提供基础保障，只要有紧急情况发生，15分钟之内，救援车便会赶到现场。就在春节假期后的第一周，杭州迎来大幅降温，高架道路结冰，极大影响行车安全。为保障通行，浙江交工养护分公司的张师傅和同事天没亮就早早地起来巡路，撒盐、清障。徐泽说，张师傅已经做了16年的养路人，2016年机场公路通车后来到浙江交工养护分公司，十几年来无论刮风下雨，始终坚守在一线。45公里长的高架路，张师傅每天都要巡逻一遍，他还是应急保障小队成队员，“有时候碰到雨天事故多，一晚上要出去五六次。”张师傅说。杭州第19届亚运会筹备期间，为配合亚运保障，浙江交工养护分公司更是全力以赴，更换双语标志牌、平整度提升工程……“办好一个会，提升一座城，我们做所的每一项工作都关系到杭州的形象。”亚运会前，为了更好的完成任务，身为项目部负责人的徐泽近5个月没有回家。高速公路“智慧”养护，服务的是出行，方便的百姓。下一步，浙江交工养护分公司护将继续加大科技型路面技术的研发力度，推进机场公路的养护工作，致力于省内各道路“三化一平”建设，将“绿色养护”的理念深入人心，保障广大市民的通行安全。
中国公路网
12. 引领改扩建 “智”造深汕西
在广东深汕西高速公路改扩建TJ8合同段内，一条条工字钢在输送线上整齐排列，机器人在指令下有条不紊地进行加工，这些钢拱架弯曲线型好，成型速度快，尺寸控制精准，这是全国首条隧道钢拱架全自动生产线加工场景。
自进场以来，中铁十一局四公司深汕西高速改扩建项目坚持创新引领、精品致胜，不仅采用隧道成套化工装施工工艺，将原本不起眼的工序纳入隧道质量管控体系，还通过自主研发一系列创新成果，破解了隧道施工难题，在提升隧道工程质量等方面拿出了“中铁十一局方案”。
全工序机械化施工 助推隧道建设安全高效
深汕西高速改扩建工程是目前广东省里程最长的高速公路改扩建项目，具有“点多线长、专业齐全”的特点。该公司承建的城仔山隧道是全线最长的双向八车道隧道，全长2371米，最大跨度23米，地质条件差，技术含量高、施工难度大、安全风险高。
工欲善其事，必先利其器。基于城仔山隧道超大跨扁平特性，项目创新采用了自主研发的超大跨度双向八车道公路隧道机械化成套施工技术，在隧道运用全电脑三臂凿岩台车、多功能钢拱架安装台车等大型设备，构建“一洞九线”全工序机械化施工体系。
在城仔山隧道内，只见全电脑三臂凿岩台车扮演着“地质雷达”“电子素描仪”“钻孔打洞”“锚杆定位安装”等角色，将超前水平钻紧贴着岩壁进行探测，兢兢业业地采集着参数，整合着地质、围岩信息等，钢拱架安装机、混凝土湿喷机械手等设备紧随其后，隧道施工流水线一气呵成。
“我们采用改进的全电脑三臂凿岩台车，可进行双机洞内作业，6个钻臂共同打孔，这在全国都是极其罕见。同时通过可拆卸作业框配合自带吊篮平台，装药时间缩短一半，将循环时间控制在6小时左右。”项目经理尹道林表示。在隧道施工中，项目首创隧道全结构全尺寸质量可视化智能管控系统，共设置超前地质预报、开挖掘进、拱架安装等9个工序作业线，各作业线采用机械施工，实现了隧道全工序机械化闭环。
聚焦智慧建造加速度 打造品质工程新标杆
该项目不断加强科技攻关，与公司智慧建造研究院、西南交大开展产学研合作，大力推行自动化生产，信息化管控，持续为隧道智慧建造赋能聚力。
针对工程沿线地形起伏多变，新建超大跨扁平隧道群地质条件差，技术难度极大的情况，项目打造了全国首条隧道钢拱架全自动生产线，融入“3D视觉识别+PLC数控”技术内核，突破工字钢“立体”焊接瓶颈，实现工字钢从原材料到最终产品全过程“无人”化生产。“钢拱架全自动生产线可涵盖多种规格，稳定性强、加工精度及焊接质量好。”项目经理尹道林表示，该生产线仅需1人操作，综合产能每天可达100节以上，效率提高50%，极大推动了隧道施工进度。
此外，自主研发的小型预制件智能化流水线，可24小时自动化生产，仅需6人操作，劳动人员节省85%，生产效率提高70%。移动式台座公路智慧梁场，可实现“混凝土浇筑+蒸汽养护+预应力张拉压浆+移梁”全预制周期循环生产，每日产梁2片，生产效率提高3倍。针对当地地材供求紧张、材质不高的难题，项目自主研发了地材精加工生产线，具有破碎、整形、制砂、筛分、除尘多重功能，分级精度高达95%以上，除尘效率高达 99.9%，可基本实现无扬尘、污水零排放施工。
信息化赋能现场管控 为施工生产保驾护航
该项目运用中铁十一局四公司研发的CIS、PTM工程量核算系统、智慧物料系统，挖掘信息化应用潜能，将管理的“触角”延伸到末端。施工所需材料可通过“一体化平台”登记入库，且用手机便能完成信息录入；项目还充分应用物联网、大数据、云计算等信息化手段等，将隧道施工全过程记录在一体化平台，实时数据及图形清晰可见；以三维激光扫描技术为手段，开发Z3D Web成果交互平台，创建隧道实体结构BIM模型，进行全生命周期监测。
“从开工建设，到陆续完工高速公路成型，一直以来我们在攻坚克难中破局，在精益求精中发展，我们立志打造全国公路隧道智能化建造的示范样本。”尹道林表示。
截至目前，深汕西高速公路改扩建TJ8合同段隧道、桥梁主体工程已完成，正转入路面施工阶段。中铁十一局四公司的筑路工匠们，以精益求精的匠心，用双向八车道的畅安舒美，一步一个脚印，一步一个台阶，矢志创新、躬耕不辍，擦亮了企业隧道名片，树立了行业良好丰碑，以合众之力打造出一条交通强国的韧性之路。
中铁十一局
13. 国产盾构机有了全系列“中国心”
近日，在湖南长沙的中国铁建重工集团股份有限公司（以下简称铁建重工）第二产业园，一间代号为“197”的厂房里，直径从3米至8.6米的多个“大铁环”正被加工制造中。
这些“大铁环”叫主轴承，是盾构机的“心脏”部件。它是盾构机在服役期间唯一不能更换的部件，需要直面盾构机超重载、大偏载、频变载等极端恶劣工况考验。主轴承成型后，一旦损坏，上亿元的盾构机将面临报废的危险，整个工程的成本也将成倍增长。
盾构机主轴承的制造曾是制约我国工业发展的难题。“实现高水平科技自立自强，就必须开展更多创新性研究，突破关键性技术难题。”全国人大代表、铁建重工首席科学家刘飞香说，中国盾构机产业不仅要做到整机技术全球领先、市场份额全球最大，还要实现关键系统自主可控。
近年来，铁建重工依托新型举国体制优势，加强政产学研用协同创新，针对重载大型轴承、控制系统、减速机、液压泵马达等盾构机关键零部件开展自主攻关，实现了关键零部件完全自主可控。
“主轴承的服役寿命与可靠性受到材料、设计、制造技术等多种关键因素制约，研制难度随尺寸增加而倍增。”说到我国盾构机产业的薄弱环节，刘飞香感触很深，“过去国外企业不仅在技术上卡我们，还逐年提高涨价幅度。”
主轴承研制到底有多难？刘飞香总结出四大难点：材料难、设计难、制造难、试验难。
以超大直径主轴承为例，其滚道直径达数米，平面度要小于20微米，相当于一张A4纸厚度的五分之一，直线度要小于8微米，只有头发丝的十分之一。这样的加工制造过程无异于“在头发上刻字，在米粒上雕花”。
2019年7月，刘飞香牵头成立研发攻关团队，联合上下游企业、高等院校协同攻关，尝试了上百种材料和工艺，并进行实地试验，对上万组数据进行分析。2023年10月，团队研制成功直径8.61米盾构机主轴承。这标志着我国彻底攻克并自主掌握了盾构机主轴承从材料、设计到制造、试验的全过程关键核心技术，使国产盾构机有了全系列“中国心”。
在不断攻克核心技术的同时，铁建重工加速数字化转型，通过数字化赋能，创新打造了一套盾构机数字孪生系统，让大国重器迸发“数智”力量。
“这套系统通过实时搜集工程施工数据，如盾构机各种零部件的运行数据、地下环境数据等，再经过系统分析，远程在线实时帮助技术人员针对现役机型做出操作决策，并对下一代产品优化升级提供大数据支撑。”刘飞香表示，数字孪生技术打破了虚实界限，避免了以往现场人工勘察而出现的误差，实现风险关口前移。
如今，铁建重工的地下工程装备数字孪生系统已向盾构机、钻爆法装备和煤矿装备领域延伸，广泛用于国内外铁路、公路、矿山、水利等大型工程建设。
从破局突围到全球领先，如何让包括中国盾构机产业在内的国内高端制造业持续领跑？刘飞香认为，要把做强高端制造业作为高质量发展的基石，通过攻克关键技术，让产业短板不短，攻关智能化技术，让产业长板更长，用高质量产业托举经济高质量发展。
科技日报
责任编辑：李乐诗 谢宝义
审 校：王 辉 李占华
电 话：35275 35310
附件【《科技动态》2024年第2期.pdf】已下载6次