“互联网+”混凝土工程
施工质量智能控制技术
2022年11月
南京隽图科技有限公司
目 录
CONTESTS
汇 报 目 录
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产 品 研 发
成 果 评 价
研 究 背 景
成 果 应 用
南京隽图
混凝土工程施工质量管控现状
施工因素繁杂、随机性强，经验控制为主，管理方法滞后，质量评价粗放。
资源消耗大
劳动密集型
过程不可逆
混凝土施工
质量问题现状
氯盐侵蚀
硫酸盐侵蚀
冲蚀破坏
冻融破坏
混凝土结构耐久性问题
分离蜂窝
梁板裂缝
麻面气孔
空洞露筋
混凝土成型质量问题
信息化施工已是大势所趋，目前大多数工程要求对施工质量进行实时数字化监管与馈控！
问题突破方法
拌合物生产与运输流变性在
线可视化监控调节反馈系统
浇捣工艺量化参数实时获取
密实效果精准量化实时反馈
远程3D数字化施工质量
在线馈控平台
学科技术
创新融合
无线
通信
实时
跟踪
智能
感知
砼流
变学
云
服务
BIM
技术
物联
网
开发技术
硬件装备
软件平台
开发混凝土数字化施工与精细化控制成套技术
研究意义
◆改变作业模式，创新技术管理水平，增强企业竞争力；节约生产资源，促进可持续发展
◆构建互联网+混凝土施工质量精细化、信息化控制技术，实现“精益施工”，提升工艺质量受控水平，引领混凝土工程施工智慧化
精细化混凝土施工组合工艺图
构建了混凝土布料、碾压、振捣、加浆数据的实时采集、传输、融合与智能评价体系，研发施工质量“远程-现场”协同的智能装备与5D可视化馈控云平台，为混凝土工程智慧施工提供了一种远程、实时、精准、量化、三维可视化的质量跟踪与馈控手段。
“Internet+”混凝土数字化施工与精细化控制系统架构
2.1 混凝土流变工作性在线专家馈控系统
基于物联网与自动化技术自主研发AB型混凝土智能流变测试仪
（A型用于拌合站、B型用于施工现场）
系统构成：
◆自动化采样系统：舌形溜槽、滚筒筛、超声料位计、测试料筒、十字搅拌轴
◆数据采集处理系统：多线程滤波平差、异常数据剔除
◆远程通讯系统：RFID远程读写、GPRS通信、上位机控制系统/Modbus
◆回料清洗系统：自动翻转回收卸料装置、自动高压清洗装置
混凝土流变工作性在线专家评价与馈控系统
2.1 混凝土流变工作性在线专家馈控系统
混凝土振捣密实度实时判断是施工质量难以控制却十分重要工艺环节。本项技术基于数字孪生与可视化原理，运用实时仿真，借助施工现场浇筑单元BIM快速建模，结合振捣棒作用范围、振动能量衰减及密实能量阈值分析模型，成功开发出远程可视化振捣监测与分析系统和手机APP。
该系统实时获取振捣棒运动轨迹与插拔工作状态，实时精细评价混凝土密实度，解决了振捣质量缺陷的定量化评价问题，为现场提供三维可视化馈控，及时发现并及时修复混凝土振捣过程中欠振、漏振区域，保障施工质量。
2.2 混凝土振捣智能馈控系统
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自主研发的振捣数据智能采集系统硬件，主要由参数主控盒、定位穿戴装置、智能振捣棒、智能感应手套、智感插拔状态采集盒、电源和基准站构成。
e.数据采集主控盒
f.定位穿戴装置
b.智能振捣棒
g.智能感应手套
a.智感插拔状态电机
d.GNSS基准站天线
c.GNSS基准站接收机
h.穿戴演示
2.2 混凝土振捣智能馈控系统
自主研发的铁路、公路预制箱梁混凝土浇筑自动化振捣、抹面收光装备，实现预制箱梁的无人化施工与质量的实时馈控。
2.2 混凝土振捣智能馈控系统
混凝土振捣密实度实时监测与BIM三维可视化馈控
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2h
3h
4h
2.2 混凝土振捣智能馈控系统
图例： ■红色：欠振 ■黄色：稍欠 ■绿色：达标 ■青色：稍过 ■蓝色：过振
2.3 混凝土加浆智能馈控系统
自主研发的搅拌式机械注浆系统原理图与实物图
自主研发了智能搅拌式机械加浆设备。该设备在满足工程设计与施工要求的各项物理力学指标条件下，能优化确定加浆参数以及机械作业行走轨迹，保证加浆均匀性。特点是主要解决了振捣台车施工范围局限，在小仓面及下游面不宜施工等缺点；同时创新的搅拌式加浆使得变态混凝土仓面加浆更加均匀，结合加浆质量评价模型和实时数字化云图馈控系统，确保了有效提高施工质量。
注浆质量可视化实时馈控远端及现场（机械+人工作业）效果
加浆数字化馈控系统能够有效实时监控加浆效果，云图显示加浆质量可保证缺陷区域及时得以准确高效修复，提高加浆工艺质量的现场量化控制水平。
2.3 混凝土加浆智能馈控系统
2.4 碾压混凝土压实度智能馈控系统
研发了碾压混凝土智能在线含湿率测试仪、在线应力波速仪、碾压轨迹采集仪和碾压混凝土数字化施工质量实时馈控软件，提出了一种基于应力波和含湿率的碾压混凝土压实度指标实时评价新方法，实现含湿率、波速、定位数据等检测数据的实时采集和远程传输，并以此作为碾压层压实度及层间结合质量评价模型输入参数，实现了对碾压混凝土压实质量与层间结合质量的实时、快速、准确评价。
自主研发的应力波速仪
自主研发的碾压混凝土含湿率采集仪
碾压混凝土数字化施工质量实时馈控软件系统
2.4 碾压混凝土压实度智能馈控系统
系统已成功应用于水利、水电、交通、能源、市政等各类工程项目30余个，完成混凝土80余万m3 ，平均节省工料、减少缺陷修复等20~30元/m3，累计产生经济效益逾5千万元。实际应用表明，系统构建的“互联网+混凝土振捣”技术，实现了“精益施工”，提升了工艺质量受控水平，引领了混凝土施工管控智慧化；扭转了施工管控方式粗放、质量提升缺乏先进有效技术手段的落后局面，创新了技术管理水平，有效节约了生产资源，促进了可持续发展，切实提升了水利工程建设的智能化、信息化水平。
观音岩、乌弄龙水电工程智能碾压、加浆、振捣
“引汉济渭”三河口大坝工程智能加浆振捣
中铁宜昌梁厂预制高铁箱梁智能振捣
中建土木公路箱梁智能振捣
振捣渐进过程跟踪与馈控
图例： ■红色：欠振 ■黄色：稍欠 ■绿色：达标 ■青色：稍过 ■蓝色：过振
成都地铁18号线智能振捣
南京中和桥工程智能振捣
成都金融商务区基础设施建设管廊
南水北调刘山泵站智能振捣
国家电网江阴500kv线路长江大跨越工程智能振捣
鉴定结果：成果达到国际领先水平
◆发明专利：授权12项，受理7项
◆软件著作权：授权5项
◆SCI、EI、CCSD等学术论文30余篇
◆省部级优秀发明专利奖1项、科学技术一等奖3项
◆技术装备成功应用多项工程，具备产业化条件，处于国内外技术独创，未来转化高端智造产业
◆适应数字建造推进落实和未来智慧施工急需，技术集成度高，普适性强，引领混凝土数字化施工，市场潜力巨大
技术价值
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