金沙江下游：大坝智能建造信息平台

1、 案例名称

金沙江下游：大坝智能建造信息平台

2、 参评单位

中国三峡建设管理有限公司

3、 案例简介

结合全面感知、真实分析、动态调控的智能管理理念，研发特高拱坝智能建造信息管理平台，该平台包含全景信息模型、施工过程管理、科研与仿真服务、智能生产管控、专业化系统、技术管理等功能。平台在金沙江溪洛渡水电站特高拱坝智能建造中得到初步应用，目前经进一步升级、完善，正全面应用于金沙江白鹤滩、乌东德工程建设。

4、 案例解决行业痛点

（1）解决了特高拱坝混凝土施工数据信息分散的问题，将施工期与运行期的各类数据信息进行有机整合，参建各方应用信息管理平台，充分挖掘施工数据指导现场实际施工。

特高拱坝施工过程复杂，涉及大量的基础和实时信息，其中基础信息是拱坝设计的基础数据和成果，包括各类地质结构的参数和分布、混凝土物理力学和变形试验成果、坝体结构三维体型、数字分析的基础网格、拱坝和基础联合体的应力变形等；而实时信息则是拱坝建设过程中的施工动态成果，包括基础开挖、固结灌浆、混凝土浇筑、接缝灌浆、金结安装等专业的施工信息。

（2）为解决特高拱坝混凝土施工质量控制与裂缝预防等技术难题提供数据支撑和决策支持，实时、在线管理与分析工程建设及运行期各类数据，实现大坝建设与运行期的精细化、智能化管理。

特高拱坝混凝土施工标准和技术要求非常严格，由于各仓施工时的外界温度、浇筑层厚度、混凝土浇筑温度、浇筑时长、冷却目标温度等条件存在差异，在施工中需要采用先进的实时监控技术，根据现场实际情况和技术要求及时反馈调整，才能更好地满足拱坝施工的质量和安全要求。

随着科学技术的发展，利用现代信息化技术提高特高拱坝建设水平已成为水电建设的重要发展方向，借助溪洛渡拱坝建设契机，中国三峡建设管理有限公司组织科研院校、设计、施工、监理和专业软件公司武汉英思工程科技股份有限公司，以高标准、高质量、高速度建设智能无缝拱坝为目标，进行了智能拱坝建设的研究和实践，形成以大坝全景信息模型（DIM）核心的一体化平台IDAM1.0。在溪洛渡工程建设经验基础上，本系统平台进行升级、优化与完善，形成了国内首次将大体积混凝土的施工过程综合数据采集与仿真分析在施工过程监控与优化处理上的典型应用，通过整合传统桌面应用技术、移动应用技术与数字传感技术、计算机仿真模拟、三维可视化技术为施工现场信息化管理提供一条切实可行的解决方案。

5、 案例应用范围

本案例已全面应用于在建的世界级巨型水电工程——溪洛渡、白鹤滩、乌东德水电站特高拱坝工程建设，并可推广、应用于其他水电工程建设领域及其他基础设施建设领域，具有广泛的应用前景。

6、 案例应用场景

智能建造信息管理平台的建设有助于白鹤滩水电站工程的管理者与建设者及时监控现场的生产情况，及时对生产工艺数据进行有效分析，达到及时反馈调整控制的现场管理目的。系统建立了对大体积混凝土的施工工艺流程模型，将工艺流程显性化规范化；实现现场生产工艺的数据的可回溯性，并能及时对工艺流程设计与运行的有效性进行分析，为工程技术人员提供监测流程、不断调整优化流程的有效手段；帮助工程管理者逐步提高管理效益、减低生产成本、提高工程质量，达到科学决策的管理目的。

智能建造信息管理平台的建设，将实现浇筑过程的全面进度与质量监控，实现对重点的施工设备（如：缆机、拌和楼等）进行全面监控，监控并分析其出力情况，优化施工组织过程。实现对大坝混凝土温控标准、温控措施与成果的全面管理，应用预报警平台及数字测温装置，实现个性化、精细化的温控数据管理平台，为高拱坝的温控管理提供有效的手段。固结、帷幕灌浆管理实现对每个单元、每个孔（段）的设计、施工过程与成果的全面管理，特别是灌浆过程的实时监控，实现对灌浆进度、质量的全方位管理与成果综合输出，集成工程地质管理，实现工程信息的综合分析。通过集成安全监测与仿真分析，建立数值模型、监测模型两套体系，实现理论分析与现场施工的全方位整合，实现PDCA，指导施工过程。

7、 案例核心优势

智能建造信息管理平台的建设有助于白鹤滩水电站工程的管理者与建设者及时监控现场的生产情况，及时对生产工艺数据进行有效分析，达到及时反馈调整控制的现场管理目的。系统建立了对大体积混凝土的施工工艺流程模型，将工艺流程显性化规范化；实现现场生产工艺的数据的可回溯性，并能及时对工艺流程设计与运行的有效性进行分析，为工程技术人员提供监测流程、不断调整优化流程的有效手段；帮助工程管理者逐步提高管理效益、减低生产成本、提高工程质量，达到科学决策的管理目的。

智能建造信息管理平台的建设，将实现浇筑过程的全面进度与质量监控，实现对重点的施工设备（如：缆机、拌和楼等）进行全面监控，监控并分析其出力情况，优化施工组织过程。实现对大坝混凝土温控标准、温控措施与成果的全面管理，应用预报警平台及数字测温装置，实现个性化、精细化的温控数据管理平台，为高拱坝的温控管理提供有效的手段。固结、帷幕灌浆管理实现对每个单元、每个孔（段）的设计、施工过程与成果的全面管理，特别是灌浆过程的实时监控，实现对灌浆进度、质量的全方位管理与成果综合输出，集成工程地质管理，实现工程信息的综合分析。通过集成安全监测与仿真分析，建立数值模型、监测模型两套体系，实现理论分析与现场施工的全方位整合，实现PDCA，指导施工过程。

8、 案例实施成果

平台在国内是首次大面积的在施工过程中进行施工监测与分析管理应用。它不仅涵盖了大体积混凝土浇筑工艺过程、温度控制过程、灌浆过程管理、原材料生产过程、主体施工配套设备调配等主要工艺过程的数据采集；提供了关键生产设备自控系统的数据发布与调用；还实现了生产数据在各参见各方间的有控制的共享与流动。为施工过程管理提供了有价值的、有持续发展能力的一种信息化应用工具。

该系统平台已全面应用于金沙江白鹤滩水电站大坝工程建设管理中，截止到2018年3月21日，实现对大坝、垫座、水垫塘、LS3319置换回填区等部位316仓混凝土生产、缆机运输、混凝土浇筑、温度控制等数据的管理；其中：完成已浇筑315仓、浇筑中1仓（其中，大坝221仓、垫座24仓、二道坝下游护坦15仓、水垫塘9仓、LS3319置换18仓、二道坝深槽回填6仓、坝后深坑回填11仓、底板缺陷回填12仓）的混凝土生产、缆机运输、混凝土浇筑、温度控制、安全监测等数据管理，累计采集数据已超过200万条。同时，实现白鹤滩水电站固结灌浆、帷幕灌浆数据的全面管理；其中：固结灌浆数据包括288个单元，7.1万个孔，累计灌浆78万延米；帷幕灌浆数据包括289个单元，1.1万个孔，累计灌浆34.7万延米；并已将固结灌浆、帷幕灌浆推广应用至地厂、泄洪洞等工程部位。

9、 案例社会价值及影响力

本项目在白鹤滩电站工程的示范性应用以及取得的显著效果，一方面为白鹤滩大坝大体积混凝土的施工质量控制，地质基础处理的质量与进度控制提供了先进的手段与工具，另一方面，缩小了我国在施工过程精细化管理程度上与国际水平间的差距，达到国际领先水平。系统的应用，不但提高了业主的工程管理水平，同时也对施工单位的生产管理水平、监理单位工程监理水平的提高有较大的促进作用。

10、案例未来规划

（1）依托白鹤滩、乌东德水电站大坝智能建造信息平台应用实践，打造全要素、全环节、全流程的智能建造体系，打造坝工界中国建造元素，服务国家“一带一路”和“走出去”的战略规划。

（2）本系统平台的工程成功应用，可推广复制应用于其他水电工程建设领域及铁路、公路、航运、建筑等其他基础设施建设领域，具有广泛的应用前景。