长江有座“云上隧道”

在江阴长江大桥上游五公里的江面之下，一座直径达16米级的超大直径盾构隧道正在稳步掘进。此时此刻，担当这条隧道掘进的“匠心一号”盾构机已经抵达接收井加固区，再过不久，这座世界级隧道工程就将贯通。

在这里，除了现实中正在建设的隧道，一座数字孪生的“云上隧道”也在同步“掘进”。

隧道工程智能监控数据管理平台（孟凡敬 摄）

走进中铁十四局江阴靖江长江隧道智慧管理指挥中心，一台数字“盾构机”跃然眼前，掘进参数、安全质量管控、作业人员、监测数据等实时更新，关键工序可以直接操控。与此同时，这些信息也即时更新在管理人员的手机客户端和200公里外南京大盾构公司指挥中心大屏上。

“前方每掘进一环，云上数据就更新一环，在BIM模型上点击任意一块构件，就能查阅这一块从原料到成品的全周期档案。”中铁十四局江阴靖江长江隧道项目执行经理李世龙介绍。

“这条长江隧道从立项开始就备受关注，业主更是将其定位为行业标志性工程、创新型工程，提出建设‘国际领先智慧建管养技术综合应用品质工程’目标，对隧道智能施工寄予厚望。”李世龙表示，业主的建设目标与企业高质量发展的内在需求不谋而合，采用物联网、人工智能、云计算、BIM等信息革命最新成果赋能盾构施工，打造信息化、工业化深度融合的新型智慧工地，成为项目团队的共识。

来到盾构机核心区域，一组环绕隧道内壁的轨道格外引人注目，两台精密仪器正在沿着这组拱形轨道自主工作。工作人员介绍，这是项目部联合同济大学研发的双液浆壁后检测设备，采用地质雷达扫描技术，实时智能化检测管片外注浆效果，相当于连续不断给隧道做“CT”。此外，刀盘前方还安装了SSP-E超前地质探测系统、刀具磨损自检系统、伸缩影像系统等先进探测器，检测数据实时上传云端，通过大数据模型比对分析掘进质量，实时预警、实时调整、实时修正，有效控制管片上浮和成型隧道质量。

隧道管片存放场（孟凡敬 摄）

智慧品控是“云上隧道”建设的又一成果。在项目管片存放场可以看到，每一环管片上都贴有二维码“身份证”，扫码就可读取原料、生产、养护、仓储和物流信息。通过将管片信息录入BIM协同平台管理，实现管片拼装全过程按“同环同模同序”控制，即同一环管片、同一套模具、同一天生产，生产顺序就是拼装顺序，有效解决拼装色差、破损等问题，成型隧道色泽一致、浑然天成，错台量和错台率远小于施工规范，施工精度是同类型工程的6到10倍。

项目盾构始发井是典型的深基坑工程，是安全质量管控的重中之重。经过大数据加持，这座巨大的混凝土“匣子”也充满了“黑科技”。在以往施工实践中，微小的形变肉眼不可见，却是重大安全事故的前兆。施工团队通过采用测量机器人对监测点进行测量，搭建钢支撑伺服系统，在模板、支架上安装了压力计、轴力计、温度计等共488组监测点，所有点位全天候自动测量、自动上传，云端实时分析数据，低压自动补偿、高压自动报警，手机端可以控制模板侧压力、混凝土内部温度，实现对混凝土质量和基坑安全的智慧管控。

“‘云上隧道’并不是孤立的数字模型，而是一套完整开放的工程系统，设置了丰富接口，向下兼容设备、仪器、厂房等数据，向上对接业主平安守护系统、后方总部指挥中心，实现智能化、自动化、可视化。”李世龙介绍，践行这样的理念，为高质量建设百年品质工程提供了智慧支持。

作业人员摔倒、心律失常，管理人员就会收到终端预警，作业人员从事高风险作业，管控中心实时显示人员点位。进入隧道的作业人员通过佩戴智能安全帽和手环，被纳入云端监测范围，结合企业劳务实名制系统，实现数字化工人实名制管理。现场检查发现的安全隐患直接上传到云端，实现“五定”整改闭合消除隐患，结合系统中隐患排查、设备管理、施工方案、条件验收、风险管理、应急管理、监测监控等管理模块，共同形成一套系统性网格化安全管理体系。

一台盾构掘进，多个单元协同。在这里，原材料供应站、钢筋加工中心、管片制造基地、箱涵预制厂、泥水处理设备、物资仓库、管片堆场等单元均采取工厂化管理，信息全部上云。“只要在控制中心操作鼠标，拌和站就会自动称重、自动拌制，确保了混凝土与双液浆生产品质。”无人操作拌合站实现满足高峰期每天约2000方混凝土和盾构掘进16环砂浆的生产任务需求。项目物资仓库所存品种繁多，搭配物料管理系统、无人值守地磅系统，实现物料的进场、领用、消耗的全寿命周期监控，实现智能化物资工厂化管理。

以数字化施工为引领，该项目应用43项新设备、39项新技术、14项项新工艺、8项新材料以及25项微创新，涵盖安全、质量、明挖、盾构、临建等各方面，中铁十四局施工团队践行智能化、自动化、可视化的理念，为高质量建设百年品质智慧工程赋能。

经多次科研创新及多项先进技术设备的投入使用，促使已施工完成的16万立方米主体结构混凝土不裂不渗不漏，成型盾构隧道管片无破损、无渗漏，在奔涌的长江下完成了“建设一条滴水不漏的隧道”目标。

【编辑：金雨】