智慧建造、3D打印、装配化施工，“黄金大通道”重塑记｜一线调研

在中国的版图上，有一条最重要的南北大通道，这就是京港澳高速。

这条上世纪80年代开始修建的高速公路起于北京，全长2285公里，穿越华北平原、江汉平原、湘中平原、南岭和珠江三角洲平原，经过北京、河北、河南、湖北、湖南、广东等8个省市，最终到达香港、澳门。

这条通道，也被人们称为“黄金大通道”——支撑着京津冀协同发展、长江经济带、粤港澳大湾区国家战略的实施，也带动和见证着沿线地区的快速发展。

但前些年，这条“黄金大通道”由于交通量大，货运繁忙，道路频繁拥堵，急需扩建增容。“2018年，河南段实现双向八车道通行；2022年，湖南段‘4改8’启动。湖北段改扩建更为迫切。”1月11日，湖北交投京港澳高速改扩建公司党委书记、执行董事沈典栋对记者说。

京港澳高速湖北段全长290多公里，1998年开工建设时是湖北省第一条设计时速在120公里的高速公路。不过随着经济发展，公路的通行能力越来越不能满足群众的出行需求和客货运需求。河南完成京港澳高速行车道“四改八”后，这条高速公路在湖北孝感大悟九里关开始形成“瓶颈”。数据显示，2022年京港澳高速湖北段日均车流量15.43万辆，比2002年增长952.45%。

沈典栋介绍，京港澳高速改扩建湖北段工程在“十二五”时期就完成了可行性研究，“十三五”时期每年都列入建设计划，但一直未能开工建设。到了2022年，这项工程被湖北省列为疫后重振补短板、强功能新基建工程三年行动的重点工程，并作为湖北省第一个交通基础设施“增密、互通、提质”的标志性项目。

1月12日，京港澳高速公路汉江特大桥工地。摄影/章轲

2023年1月10日，京港澳高速公路鄂豫界至军山段改扩建工程孝感段全线开工活动在孝感举行，标志着京港澳高速公路湖北北段正式开工。改扩建工程起于孝感市大悟县九里关，与京港澳高速公路河南段对接，止于武汉西枢纽互通衔接京港澳高速公路与沪渝高速公路共线段，全长158公里，投资规模约210亿元，是目前湖北省工程规模最大、投资金额最高的单一高速公路改扩建项目。

湖北的方案是，在原路基础上，用路基拼宽、桥梁拼宽的方式，将原有双向四车道老路提质扩容为双向八车道的新路。沈典栋说，但实施起来并不容易。其中的一个挑战，是整个改扩建工程必须在保证全路正常、安全通行的情况下进行。因为京港澳高速是南北主动脉，不能断流。对于湖北来说是第一次，需要多部门协调配合。

12日，第一财经记者在京港澳改扩建湖北北段建设工地走访时了解到，这里正在打造“智慧建造基地”新模式。钢筋集中配送中心、混凝土配送中心、智慧梁厂、小型构件预制中心、再生站、水稳站、沥青站……建设工地已经成为一体化智慧制造基地。

沈典栋介绍，京港澳高速公路改扩建工程湖北北段全线采用装配式建造技术，按照“集中规划、集中管理、集中生产、集中供应”的原则，结合各标段实际情况合理配置使用土地资源，将全线的拌合站、钢筋加工场、预制梁厂等纳入系统统一管理，建立了从“场站-项目部-项目公司”的分级管理模式，打破信息系统壁垒，实现管理可视化、智能化。

在“智慧建造基地”的模式下，项目方研发出了“钢筋自动运输、分拣、码放设备”与“T梁模板全断面打磨一体化机器人”等智能装备，首次提出“3D打印T梁”理念。一键钢筋自动下料、一键智能拌合、一键智能浇筑、一键集成振捣、一键智能脱模、一键柔性启停、一键智能蒸养、一键智能张拉。一片片长30米重80吨的T梁实现自动生产，达到“毫米级管控”精度。

沈典栋介绍，预制装配化施工达到了“机械化换人、自动化减人、信息化赋能”的效果，最终实现预制构件精益制造，达到保证安全、提升质量、提高工效、降低成本的目标。预制构件的钢筋保护层、结构尺寸合格率提升到96%以上，混凝土回弹强度提升到合格率100%。

1月12日，京港澳高速改扩建工程5标钢筋集中配送中心生产车间。摄影/章轲

这条畅通南北的“黄金大通道”，对于安全性、经济性、舒适性等多方面要求十分严格。沈典栋介绍，3D“打印式”摊铺技术已广泛运用到各标段施工现场。经实践，该技术不仅可以提高20%的施工效率，还可以减少施工人员，每100万平方米的摊铺量还可以降低50万元的材料成本。

路基拼宽施工工艺较新建路基需要充分考虑原有路基的结构和稳定性，同时要确保新旧路基之间的连接平顺、紧密。现场工作人员告诉记者，路基施工中引进压实控制系统，设立基站，在压路机上装有传感器实时监控设备运行情况，实现对整个碾压轮迹面压实质量的实时动态监测与控制。该方法实现了路基施工的全过程监控，与施工同步，效率高，不干扰施工，并且能够指导现场施工，同时新老路路基搭接处采用液压夯实机械进行补强，确保路基压实质量稳定可控。

汉江特大桥是京港澳高速公路湖北北段扩建项目控制性工程之一，主桥全长760米，为双塔双索面混合式组合梁斜拉桥。四川路桥京港澳项目经理明德江介绍，汉江特大桥北引桥从桩基、墩柱、盖梁，到节段梁板全部在工厂预制，现场拼接组装。通过优化设计，30米的T梁被分成三个节段预制。

此外，建设方还在国内首次采用智能变幅布料机+数控超大吊罐系统进行索塔混凝土吊运及浇筑，实现360°全方位自动布料浇筑施工，相对于传统高压泵送施工工艺有效控制混凝土坍落度从而提升混凝土质量，避免了管道堵塞、因高空接长和拆除泵管导致的安全风险等问题。

据第一财经记者了解，继京港澳高速公路湖北北段工程之后，京港澳高速改扩建还在由北向南进军，包括沪渝高速共线段，全长54公里，投资170亿元；京港澳高速湖北段南段全长110公里，投资220亿元。

沈典栋对记者表示，项目建成后不仅能进一步缓解京港澳高速公路交通压力，畅通南北交通大动脉，推动长江经济带高质量发展。同时将完善湖北省高速公路路网结构，引领湖北全省高速公路智慧化转型升级，强化武汉市综合交通枢纽功能，加快武汉国家中心城市创建步伐。