宝钢股份无取向硅钢产品结构优化(三步)项目锤击桩数字化施工

一、项目介绍

      宝钢股份无取向硅钢产品结构优化(三步)项目，主要内容为新增1条无取向高牌号硅钢产线，新建1条常化酸洗机组、1条无取向硅钢退火涂层机组、3条硅钢精整机组、配套2条包装机组以及配套公辅设施，项目建成后，将解决宝钢股份硅钢产线常化酸洗工序与精整工序的缺口需求，满足了宝钢股份对硅钢滩涂区域精整中心的建设规划。

     本项目地基基础采用混凝土管桩，共计一万五千余根，采用传统工作模式，产生桩长设计不准确、配桩不合理、施工记录乱编等问题。因此，本项目施工采用数智化技术，建立协同工作机制，解决管桩设计施工中的矛盾问题。

二、前期准备

    （1）桩基信息提取：对设计院提供的桩基设计图通过CAD插件进行桩信息提取，包括桩基编号、桩基坐标，再将数据直接上传至平台。

桩基信息提取

桩基地图显示

      （2）三维地形/地质建模：关联“数勘通——勘察成果数字化交付平台”中该场地的勘察数据，基于勘察数据建立基岩的三维地形曲面以及场区的三维地质模型，用来进行桩长优化及展示桩基进入地层位置。

       （3）桩长优化：基于场区持力层地形以及设计院对桩基持力层深度要求，进行桩长优化，计算出每根桩所需要的长度，基于此进行备桩方案制定。

基于持力层曲面的桩长优化

      （4）倾斜摄影建模：对场区进行无人机倾斜摄影建模，并进行轻量化处理，作为数字底座，可以让施工过程基于该底座进行可视化展示。

场区倾斜摄影模型

三、传感器安装

         项目经过多次测试最终选择激光雷达位移计和光电传感器：，激光雷达位移计通过激光发射在反射收到信息计算地面距离进而换算桩基入土深度。光电传感器是锤体经过传感器时，漫反射会会反射信号，计算出漫反射遮挡次数，通过次数转换为锤击数。

                                                    激光雷达位移计                                                               光电传感器

四、现场管控

           将传感器安装在设备上，确保传感器稳固、防水，并防施工干扰破坏。传感器现场安装

现场传感器安装

          现场配备数字化采集员，在某根管桩开始施工前，选择桩编号，并点击开始。结束时，点击结束，完成一根桩的施工，中间接桩过程无需干预。同时，为防止传感器出现故障，采集员还可以通过APP人工录入锤击数据。其他管理人员也可以通过APP实时查看现场施工进展。

移动APP端

移动APP端平台还配备了平板端施工控制系统，主要应用场景是放在设备操作驾驶室，由操作员控制开始及结束，并可实时查看桩基施工状况。

平板端施工控制系统

五、成果管理

    技术人员在网页端可以查看项目进展，进行桩基施工统计分析，同时可以生成施工记录表，进行提交归档。

桩基施工统计

施工记录卡

六、应用总结

    本桩基项目数字化的探索应用，起到以下几方面作用：

     （1）优化桩基设计，降低工程造价：基于场区勘察大数据通过神经网络算法自动计算每根桩长进行智能分析，可以有效实现桩基精准设计及优化，有助于提高工程安全性，降低工程造价，并减少设计变更的风险.

     （2）提升施工效率，提高工程质量：可以对施工过程进行全方位的监测和分析，提供实时的数据支持和决策依据，有助于减少施工中的错误和失误，提高整个桩基工程的效率，管理人员远程便捷参与监管，进而提升施工质量和工程安全性。

      （3）减少人力成本、降低施工成本：桩基施工过程通过自动化采集和处理大量数据，一方面减少现场数据采集人员，降低人工成本。另外一方面，对施工过程进行实时监测，进行资源合理调配，一定程度上优化施工成本。

       锤击桩施工实施数字化意义在于提高施工质量、降低成本、增强安全性，并推动建筑行业向智能化和可持续发展方向发展，项目的探索为后续预制桩施工起到了较好的引领作用。