我国高速公路建设迈入智能施工新阶段 无人化机群首次完成沥青摊铺关键作业

高速公路路面施工中,沥青摊铺与碾压工序密集、重复性强——既考验施工组织——也对质量稳定性和现场安全提出更高要求。传统模式主要依靠人工经验和机手操作,虽然体系成熟,但容易受人员状态、环境变化和协同效率影响,出现漏压、过压、欠压、贴边不实等质量波动;同时高温、夜间及交叉作业条件下,安全风险更突出,工期与成本管控也存在不确定性。 针对这些问题,中交一公局五公司在江苏东台至兴化高速公路路面21标首件施工中,将智能化机群系统应用于沥青中面层摊铺与碾压,探索“自然人统筹、数字化研判、无人装备执行”的协同组织方式。项目团队以路面核心工序为切入点,把多机联动作业作为重点,通过标准化工艺与数据化控制降低人为波动,提高过程可控性。 从技术路径看,此次应用由摊压机群、本地控制平台与施工云平台三大模块组成,形成“现场指挥—设备执行—云端沉淀”的闭环。机群依托北斗高精度定位获取位置与姿态数据,通过车载高速通信链路实现指令下发与状态回传,并配备多传感器避障系统保障运行安全。本地控制平台对多台设备进行实时调度,结合算法完成路径规划、速度控制与队形协同,形成集群化作业能力;施工参数、运行轨迹与关键指标同步上传云端,为质量追溯、过程复盘和管理决策提供数据支撑,并在异常发生时实现预警与指令联动,减少现场处置滞后。 从施工精度看,无人摊铺设备可自动跟踪目标线并控制摊铺速度,跟踪精度控制在3厘米以内;无人压路设备贴边精度可控制在1厘米以内,并持续向更高精度目标优化。摊铺与碾压的协同联动,有助于减少人工操作引起的速度波动与轨迹偏差,降低漏压、过压等质量隐患,使碾压遍数、速度与搭接等关键指标更稳定地落在工艺窗口内,从而提升路面平整度与压实质量的一致性。 从综合效益看,机群作业对提效保工期具有直接作用:一是多机协同与自动控制减少设备等待和现场指挥成本,作业连续性更强;二是人员从“直接操作”转为“监测与管理”,在高温、夜间等高风险工况下暴露时间减少,安全风险随之降低;三是过程数据沉淀为后续养护、质量评估与施工优化提供依据,推动管理方式从经验主导转向数据支撑。项目负责人表示,与传统管理方式相比,此次尝试在智能化水平、综合成本与安全保障等表现更优,也为高速公路路面施工的无人化、智能化应用提供了可复制的样本。 此探索也反映出行业数字化转型对工程建造能力提出的新要求。近年来,基础设施建设在规模扩大的同时,更强调质量耐久、绿色低碳与安全可控。以数字孪生为底座打通“一数一机”闭环,将关键工序用数据表达、用算法约束、由装备执行,有助于把标准落实到现场,把质量控制前移到过程环节,也为智慧工地建设提供可验证的落地路径。 从区域发展角度看,东台至兴化高速公路东台段全长24.6公里,是江苏省高速路网的重要联络线,也是东台市向西联通的首条高速通道。项目建成后,将继续完善江苏路网布局,提升苏中苏北互联互通水平,服务沿海开发与长三角一体化发展。路面施工质量与建设周期直接影响通道功能释放,智能机群在关键工序中的应用,有望为区域重大交通项目的高标准建设提供支撑。 下一步,业内人士认为,智能机群要实现规模化应用,还需在标准体系、设备互联互通、复杂工况适应性和管理流程重构等上持续完善:一是针对不同结构层、不同气候与不同交通组织条件,建立更细化的工艺参数库;二是强化数据质量与网络安全管理,确保全过程数据真实、完整、可追溯;三是推动施工组织从“人盯现场”向“数据驱动的过程管控”转变,完善人员培训与岗位体系;四是以试点工程为载体,形成可推广的技术标准与管理规范,带动产业链上下游协同升级。

从“人海战术”到“数据指挥”,从“经验驱动”到“算法协同”,路面施工的无人化实践折射出交通基础设施建设正在发生的深层变化;面向未来,智能装备的规模化应用不仅是技术升级,更牵动管理体系、标准体系与人才体系的同步调整。只有在安全可控、质量可证、成本可算的基础上进行,智慧建造才能更好支撑交通强国建设与区域高质量发展。