在傳統(tǒng)水利工程中，大體積混凝土的溫度裂縫、拌和站配比誤差、灌漿質(zhì)量依賴人工記錄等難題，長期影響著施工質(zhì)量與效率。而今，在湖南省金塘沖水庫工程建設(shè)中，一套集智能溫控、拌和站在線監(jiān)管與智能灌漿于一體的“數(shù)字孿生大壩”系統(tǒng)正悄然運行，實現(xiàn)了從傳統(tǒng)施工到智能建造的跨越，為全國水利工程數(shù)字化轉(zhuǎn)型提供了可復(fù)制的標桿范例。

智能溫控，破解大壩溫度裂縫難題

金塘沖信息化項目經(jīng)理田濤一直負責信息化工作，他說：“針對大體積混凝土溫度控制難題，工程采用智能溫控系統(tǒng)，自今年5月以來，持續(xù)對2#、3#廠房壩段及1#、2#溢流壩段消力池的關(guān)鍵倉面進行監(jiān)控，累計覆蓋10倉混凝土，布設(shè)160支溫度傳感器，實現(xiàn)混凝土內(nèi)部溫度實時監(jiān)測?！?/p>

系統(tǒng)通過采集不同季節(jié)的溫度數(shù)據(jù)，尤其是今年夏天的高溫天氣，在澆筑后混凝土表面與環(huán)境溫差最大達30℃，反演計算出絕熱溫升、導熱系數(shù)等關(guān)鍵熱力學參數(shù)，并建立起溫度場與應(yīng)力場預(yù)測模型。監(jiān)測數(shù)據(jù)為混凝土裂縫的溯源分析提供了依據(jù)，助力提出更具針對性的溫控措施，有效保障了大體積混凝土的澆筑質(zhì)量。同時，系統(tǒng)實現(xiàn)了混凝土內(nèi)部溫度的實時監(jiān)測與智能預(yù)警，顯著提升了溫控管理的精準性與時效性。

智慧拌和，為每盤混凝土頒發(fā)“合格證”

金塘沖水庫通過引入智慧拌和站管理系統(tǒng)，利用信息與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，對混凝土生產(chǎn)過程進行全方位監(jiān)控，實現(xiàn)了管理環(huán)節(jié)的根本變革。

智慧工地系統(tǒng)負責人況夢柯專門負責工地物聯(lián)網(wǎng)與系統(tǒng)接入工作，他表示，系統(tǒng)通過拌合站生產(chǎn)數(shù)據(jù)的全面接入，精確記錄了其生產(chǎn)的每一盤混凝土的施工配比及各組分材料，再自動進行每盤實際用量與配比用量的對比判定。當出現(xiàn)超標情況時，系統(tǒng)自動發(fā)送預(yù)警短信，確保質(zhì)量問題及時發(fā)現(xiàn)和處理。

在系統(tǒng)上，每盤生產(chǎn)數(shù)據(jù)都有匯總計算，施工人員可篩選特定日期范圍，進行精準的產(chǎn)量統(tǒng)計與材料消耗核算，極大地提高了拌和站生產(chǎn)管理的精細化水平和產(chǎn)能核算的便捷性。系統(tǒng)應(yīng)用后，混凝土生產(chǎn)合格率顯著提升，質(zhì)量問題數(shù)量下降了30%，管理效率提高約50%，同時減少了質(zhì)量事故風險，從源頭保障了大壩結(jié)構(gòu)的整體安全性。

智能灌漿，施工全程“有據(jù)可查”

與傳統(tǒng)灌漿施工嚴重依賴人工經(jīng)驗、紙質(zhì)記錄和分散式人工控制相比，智能灌漿系統(tǒng)實現(xiàn)了從“人控”到“智控”的范式轉(zhuǎn)變。

在灌漿施工環(huán)節(jié)，智能灌漿系統(tǒng)對注漿壓力、流量、密度及抬動變形等關(guān)鍵參數(shù)進行實時監(jiān)測與智能調(diào)控，再通過預(yù)設(shè)工藝邏輯，實現(xiàn)灌漿過程的精準控制和智能糾偏?；趯崟r采集的參數(shù)數(shù)據(jù)，實現(xiàn)了灌漿產(chǎn)量、施工效率的即時分析與評估，并能夠自動化生成標準化施工總結(jié)報告，有效提升了灌漿施工的質(zhì)量管理與信息化水平。智慧建管系統(tǒng)技術(shù)負責人熊浩然介紹道：“灌漿數(shù)據(jù)與BIM模型結(jié)合，形成了與大壩實體對應(yīng)的‘數(shù)字孿生大壩’的基石，在后續(xù)的運維階段，這些數(shù)據(jù)可用于追溯任何部位的施工詳情，為安全監(jiān)測、病害診斷、加固維護提供精準、可靠的數(shù)據(jù)支持，極大提升運維管理的科學性和預(yù)見性?！?/p>

截至目前，系統(tǒng)已對9臺灌漿設(shè)備進行了全過程灌漿作業(yè)監(jiān)控，累計監(jiān)控灌漿樁3873根，總監(jiān)測漿量605萬升，成功處理施工過程預(yù)警信息77條，成樁合格率100%，預(yù)警閉合率100%。

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