共工新闻网·GNN电(通訊員:郭軻宇)初秋時節,東莞沙田,獅子洋通道T15標預制場內一派現代化建設景象。沒有傳統工地喧囂嘈雜,自動化流水線平穩運轉,龍門吊沿軌道精准行進,中控大屏上實時跳動著生產數據與設備運行參數。獅子洋通道T15合同段項目由中交第四航務工程局有限公司(簡稱“中交四航局”)承建,作為粵港澳大灣區世界級跨江通道的核心預制基地,這片總面積8.4萬平方米的廠區,承擔著全線近萬片梁板的預制重任。一套深度融合智能化、數字化、工廠化的現代化梁廠系統,正在這裏重新定義橋梁預制的“智造標准”。

獅子洋通道項目效果圖。GNN发(中交四航局供圖)
獅子洋通道是珠江口首條跨江雙層複合公路通道,其關鍵控制性工程獅子洋大橋將創下雙層懸索橋五項世界第一,是粵港澳大灣區繼港珠澳大橋、深中通道之後又一超級工程。項目建成通車後,對完善區域高速路網、緩解跨江交通壓力、推動大灣區要素高效流通具有重要戰略意義,將有力支撐粵港澳大灣區世界級城市群建設。
中交四航局承建的T15合同段是獅子洋通道全線核心預制標段,承擔著箱梁、鋼混組合梁橋面板、CA-RPC超高性能橋面板三大類超萬片構件的預制重任,是保障全線建設節奏的“核心工廠”。預制構件複雜度高,其中僅箱梁就有1115種梁長類型,且全部為斜交梁,橫截面規格多樣,內外邊梁呈曲線形,端橫隔板與楔形塊位置隨梁長和斜交夾角動態變化,模板調節難度極大。同時,制梁順序必須嚴格匹配土建標架梁節奏,無法批量生產同類型構件,模板調整頻繁,傳統固定模臺工藝在效率與精度方面的瓶頸日益凸顯。“以前做預制,靠人工記臺賬、跑現場排計劃,工人窩工、架梁找梁錯配都是常事。”項目經理楊雙弟介紹。為匹配世界級工程的建設要求,向數智化、工廠化轉型成了唯一出路。

獅子洋通道T15合同段智慧梁廠。GNN发(中交四航局供圖)
三系統融通 織就智慧管控網絡
項目團隊以預制生產工藝為主線,依托無人幹預的數據物聯感知技術,搭建“ERP+MES+SCADA”三位一體的中樞管理系統,打通人、機、料、法、環全鏈路數據,實現智慧化生產調度、全過程質量溯源、精細化過程管控。
ERP系統負責“頂層調度”,覆蓋訂單管理、任務包分解、物料需求計劃、車間作業排產等核心模塊。架梁計劃編制完成後,多級審批全部線上流轉,從下部結構單位報批到業主、監理、設計確認,全程電子留痕,變更記錄可追溯,徹底擺脫紙質審批帶來的效率瓶頸。同時物資管理模塊實現地磅自動入庫、材料自動出庫、庫存不足預警,主要材料類型、配合比、出入庫臺賬實時更新,成本管控顆粒度細化到每一片梁。

MES系統。GNN发(中交四航局供圖)
MES系統紮根生產一線,是工廠的“執行神經”。系統將每一片梁板的生產拆解為鋼筋加工、吊裝、合模、澆築、養護、脫模等標准化工序,通過智能排產模塊匹配架梁計劃與臺座資源,動態調整生產節奏。配合工序自動識別技術,生產數據無需人工錄入,自動歸集至對應構件數字檔案,實現“一梁一檔”全生命周期管理,為每一片預制梁板賦予專屬“數字身份證”,質量問題能夠精准定位到具體工序與作業班組。
SCADA系統將全廠設備接入數字網絡,鋼筋模板、蒸養窯、拌合站、張拉壓漿設備等全部互聯,設備運行參數、工況狀態實時采集上傳。通過中控大屏,管理人員可一屏統覽智慧管理、鋼筋生產、梁板生產、AI外觀檢測等六大模塊,廠區數字孿生模型實時映射現場生產狀態,進度、質量、安全全要素可視化管控。搭配微信小程序協同,進度查詢、質量報驗、隱患整改都可在移動端完成,現場調度效率顯著提升。

智慧管理大屏。GNN发(中交四航局供圖)
AI+數字孿生 重塑預制生產工藝
如果說系統集成實現了管理的精細化升級,那麼AI與數字孿生技術的深度應用,則是對預制生產工藝的重塑。
混凝土外觀質量是預制構件的“臉面”,也是傳統質量管控的難點。以往人工檢測依賴經驗判斷,效率低、主觀性強,微小缺陷容易漏檢。項目團隊研發集圖像采集、缺陷識別、質量評定、結果上報於一體的 AI 外觀智能檢測系統,為每一片成品梁做“智能體檢”。
這套系統以DeepLabv3+與Transformer語義分割網絡為基准,針對氣泡、裂縫、水波紋、色差、孔洞等典型缺陷建立高精度識別模型,可實現缺陷的智能分割與定量測算,面積、長度等參數精確到像素級。項目同步建立預制箱梁外觀質量分層綜合評定標准與扣分機制,單項打分、等級評定全流程自動完成,檢測報告一鍵生成。相比人工檢測,效率提升3倍以上,結果客觀性與准確率大幅提高,真正做到“每片梁都有標准分”,實現構件品質與管控效率雙提升。

獅子洋通道T15合同段智慧梁廠。GNN发(中交四航局供圖)
獅子洋通道T15合同段打造的橋面板智能化預制流水線,作為華南地區首條橋面板全自動預制生產線,依托“循環模臺+六大智能系統”架構,以AI工序識別與數字孿生為核心技術突破,生產效率達傳統固定模臺工藝4倍以上,為多類型高精度橋梁構件預制提供了成熟的智能化解決方案。針對橋面板97種構件類型、精度要求高的生產難點,流水線采用移動式模臺與組合式側模結合的柔性模板體系:橫向側模采用模數化開槽設計,適配不同寬度板件的鋼筋伸出需求;縱向側模支持厘米級無級微調,無需大規模換模即可快速切換生產,實現“一模多用”。同時配置全工序機械化作業線,配套閉環式智能蒸養系統,嚴格遵循“靜停-升溫-保溫-降溫”四階段養護曲線自動調控溫濕度,既加速混凝土早期強度增長,又有效抑制表面收縮裂縫等質量通病。

預制橋面板生產場區。GNN发(中交四航局供圖)
AI工序識別與數字孿生的深度融合是生產線的核心技術內核。車間沿清模、鋼筋入模、澆築、脫模等全流程工位布設數十臺工序識別攝像頭,基於目標檢測技術研發的智能識別系統可自動捕捉各工序起止節點,生產數據自動同步至MES系統,替代傳統人工巡檢與手動記賬模式,從根源避免數據錯報、漏報與滯後。在此基礎上,項目技術團隊將AI工序識別數據與蒸養溫濕度傳感數據深度融合,構建橋面板生產線全要素數字孿生體,實現生產狀態實時可視化與工藝參數智能自優化,可根據環境溫度、混凝土坍落度波動自動調整蒸養參數。依托數字孿生全局調度,生產線實現節拍化閉環運轉,空模臺自動回流循環,工序節拍可在2至4小時靈活適配。目前流水線日均產能達 20片,單構件生產周期較傳統工藝縮短67%,人工需求減少近50%。

橋面板數字孿生技術。GNN发(中交四航局供圖)
入夜,珠江口清風習習,廠房內的流水線依然運轉不息。目前,智慧流水線已實現規模化穩定生產,相較傳統工藝,單構件生產周期縮短67%,作業人員減少近50%,關鍵尺寸偏差牢牢控制在毫米級,同時實現人機分離、固定工位作業。2025年9月,這項工藝在廣東省公路微創新成果評選中榮獲優秀等級;同年10月,項目在中國公路學會主辦的“天工杯”數字交通及智能建造技術應用大賽中榮獲特等獎。作為華南地區領先的橋梁預制智能工廠,這裏的探索與實踐不僅為獅子洋通道這一國之重器夯實品質根基,更沉澱出一套可複制、可推廣的橋梁預制智能建造標准化實踐經驗,為行業預制構件標准化、工廠化、智慧化建造提供了成熟實踐的四航樣本。







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