滬渝蓉高鐵是長江流域綜合立體交通體系的主骨干，線路全長313.9公里，途經武漢市、孝感市、天門市、荊門市、宜昌市五市。其橋隧比占84.8%，是中長期鐵路網規劃“八縱八橫”高速鐵路主通道之沿江通道的重要組成部分。本項目擬為投入到施工現場的所有機械加裝施工管理系統，對所有標段樁基施工（CFG）信息化管控與輔助施工，以專業的技術指導和培訓服務，達到業主、監理、標段、班組協同高效作業、確保施工質量的智能施工狀態，從而進一步便利人民群眾出行，加速構建沿江綠色綜合交通運輸體系，對服務支撐長江經濟帶高質量發展具有重要意義。

▲滬渝蓉高鐵全線示意圖

中海達北斗樁機智能施工管理系統，基于載波相位觀測的實時動態差分定位技術，采用雙天線高精度北斗定位技術方案，所選樁點通過北斗衛星信號進行引導作業，以直觀的平面圖展示，實時顯示樁頭距離樁點的偏距，即便是新手也可以準確的樁位校準與打樁施工。同時，系統配套的云平臺和手機APP，方便業主方、施工方、監理方隨時隨地查看打樁進度和完成情況，全面高效管理施工項目。

▲中海達北斗樁機智能施工管理系統

作業流程

▲作業流程圖

整個作業主要分為五個步驟。第一步是前期對數據進行統計和錄入，將施工段落、樁基樁號、坐標、樁長、樁徑等設計數據進行統計并錄入系統。

第二步是系統安裝調試，將基站安裝至作業點，為系統提供差分服務，實現厘米級定位；進行終端安裝，包括傾斜傳感器、電流傳感器、GNSS天線、車載終端平板等；客戶端安裝、連接，系統平臺對數據的實時接收、統計分析，通過管理人員手機或電腦客戶端軟件，實現施工遠程管理。

▲車載終端平板安裝                         ▲高精度GNSS天線安裝                 ▲機身傳感器安裝

第三步是使用樁機，進行鉆孔。樁機根據提前錄入的項目信息，通過北斗定位數據引導定位，通過傳感器數據調整控制垂直度，開始鉆孔作業；作業過程中實時觀測終端平板的“高精度樁位信息”、“垂直度偏差值”、“鉆進深度值”、“提鉆速率”、“鉆進電流值”等，輔助機手精準施工，保證樁點的各項指標滿足設計要求。

▲實時樁位數據監測

第四步是拔管澆筑砼，灌注混凝土，用采集器計算控制混泥土方量，從而控制拔管速度。

最后是形成后臺數據，將施工數據實時傳輸至系統后臺，業主方、監理方、施工單位通過軟件接入后臺系統，及時跟蹤施工過程和完成情況。

 

▲施工進度總體圖 ▲已打入樁點顯示  ▲樁點施工數據圖 ▲成樁過程數據

在中海達北斗樁機智能施工管理系統的賦能下，滬渝蓉高鐵建設實現了高精度作業，通過3厘米的精準放樣，工程質量提高90%以上。同時，滬渝蓉高鐵建設提高了作業效率，通過減少了人工放樣、引導，項目的工作效率提高35%。此外，滬渝蓉高鐵建設節約了成本投入，數據統計，機械、人工和材料投入減少35%。

▲施工現場

中海達北斗樁機智能施工管理系統采用高精度GNSS雙天線定位技術，融合物聯網、云計算技術，基于載波相位觀測的實時動態差分定位技術，智能引導快速施工人員準確定位樁點位置，無需提前放樣與劃線，實現厘米級打樁定位。

同時，該系統的導入實現了24小時全天候，全工藝流程的實時監控，施工數據實時傳輸至系統后臺，增加了成樁過程的透明性，讓每根樁的狀態都可追溯，把靠人為把控的經驗變為精確的數字化過程，讓原本依賴人經驗的過程轉而變為精確的機械操作，使得整個樁機施工過程更加標準透明，成樁的質量更容易把控，大大減少了了人為因素帶來的影響。

此外，實時打樁參數的監控和記錄可以讓施工員實時的了解打樁的狀態，能有效避免以往因為樁長不足、持力層電流不夠而造成的返工，也大大降低了斷樁、偏樁的概率，極大提高了樁機施工效率；導入該系統后，無需測量人員事先放樣，也無需旁站守樁人員，極大降低了人力成本和發生事故的風險，減輕了施工壓力；并且相比傳統樁機，它還能夠自動進行項目施工信息統計，自動生成施工記錄表、竣工圖等圖表信息，為鐵路部門信息化系統建設提供了安全可靠的基礎空間數據的支撐。