沪渝蓉高铁是长江流域综合立体交通体系的主骨干，线路全长313.9公里，途经武汉市、孝感市、天门市、荆门市、宜昌市五市。其桥隧比占84.8%，是中长期铁路网规划“八纵八横”高速铁路主通道之沿江通道的重要组成部分。本项目拟为投入到施工现场的所有机械加装施工管理系统，对所有标段桩基施工（CFG）信息化管控与辅助施工，以专业的技术指导和培训服务，达到业主、监理、标段、班组协同高效作业、确保施工质量的智能施工状态，从而进一步便利人民群众出行，加速构建沿江绿色综合交通运输体系，对服务支撑长江经济带高质量发展具有重要意义。

▲沪渝蓉高铁全线示意图

中海达北斗桩机智能施工管理系统，基于载波相位观测的实时动态差分定位技术，采用双天线高精度北斗定位技术方案，所选桩点通过北斗卫星信号进行引导作业，以直观的平面图展示，实时显示桩头距离桩点的偏距，即便是新手也可以准确的桩位校准与打桩施工。同时，系统配套的云平台和手机APP，方便业主方、施工方、监理方随时随地查看打桩进度和完成情况，全面高效管理施工项目。

▲中海达北斗桩机智能施工管理系统

作业流程

▲作业流程图

整个作业主要分为五个步骤。第一步是前期对数据进行统计和录入，将施工段落、桩基桩号、坐标、桩长、桩径等设计数据进行统计并录入系统。

第二步是系统安装调试，将基站安装至作业点，为系统提供差分服务，实现厘米级定位；进行终端安装，包括倾斜传感器、电流传感器、GNSS天线、车载终端平板等；客户端安装、连接，系统平台对数据的实时接收、统计分析，通过管理人员手机或电脑客户端软件，实现施工远程管理。

▲车载终端平板安装                         ▲高精度GNSS天线安装                 ▲机身传感器安装

第三步是使用桩机，进行钻孔。桩机根据提前录入的项目信息，通过北斗定位数据引导定位，通过传感器数据调整控制垂直度，开始钻孔作业；作业过程中实时观测终端平板的“高精度桩位信息”、“垂直度偏差值”、“钻进深度值”、“提钻速率”、“钻进电流值”等，辅助机手精准施工，保证桩点的各项指标满足设计要求。

▲实时桩位数据监测

第四步是拔管浇筑砼，灌注混凝土，用采集器计算控制混泥土方量，从而控制拔管速度。

最后是形成后台数据，将施工数据实时传输至系统后台，业主方、监理方、施工单位通过软件接入后台系统，及时跟踪施工过程和完成情况。

 

▲施工进度总体图 ▲已打入桩点显示  ▲桩点施工数据图 ▲成桩过程数据

在中海达北斗桩机智能施工管理系统的赋能下，沪渝蓉高铁建设实现了高精度作业，通过3厘米的精准放样，工程质量提高90%以上。同时，沪渝蓉高铁建设提高了作业效率，通过减少了人工放样、引导，项目的工作效率提高35%。此外，沪渝蓉高铁建设节约了成本投入，数据统计，机械、人工和材料投入减少35%。

▲施工现场

中海达北斗桩机智能施工管理系统采用高精度GNSS双天线定位技术，融合物联网、云计算技术，基于载波相位观测的实时动态差分定位技术，智能引导快速施工人员准确定位桩点位置，无需提前放样与划线，实现厘米级打桩定位。

同时，该系统的导入实现了24小时全天候，全工艺流程的实时监控，施工数据实时传输至系统后台，增加了成桩过程的透明性，让每根桩的状态都可追溯，把靠人为把控的经验变为精确的数字化过程，让原本依赖人经验的过程转而变为精确的机械操作，使得整个桩机施工过程更加标准透明，成桩的质量更容易把控，大大减少了了人为因素带来的影响。

此外，实时打桩参数的监控和记录可以让施工员实时的了解打桩的状态，能有效避免以往因为桩长不足、持力层电流不够而造成的返工，也大大降低了断桩、偏桩的概率，极大提高了桩机施工效率；导入该系统后，无需测量人员事先放样，也无需旁站守桩人员，极大降低了人力成本和发生事故的风险，减轻了施工压力；并且相比传统桩机，它还能够自动进行项目施工信息统计，自动生成施工记录表、竣工图等图表信息，为铁路部门信息化系统建设提供了安全可靠的基础空间数据的支撑。