“十四五”时期，在交通强国、数字中国、数字交通、新基建、智慧公路等重要纲领政策指引下，江苏省交通基础设施建设迎来前所未有发展契机，高速公路建设的数字化转型发展取得长足进步。江苏省交通工程建设局全面推进“数字交建”的建设工作，聚力打造“1739+N”的数字化转型发展体系，深度推进全省高速公路高品质建设与数字化的融合发展。进入“十四五”以来，江苏省过江通道建设迎来了重要发展机遇，对于长大桥隧基础设施来说，探索智能建造是实现基础设施高质量发展的重要路径。

　　智能建造是新时期高速公路建设数字化的重要领域，也是交通行业融合迈向工业4.0的重要体现。在参考学习工业4.0概念与技术路径的基础上，提出高速公路智能建造内涵：面向路基、路面、桥梁、隧道等构造物，在建造全寿命周期充分利用互联网、物联网、数字孪生、智能控制等新一代信息技术，提升建造全过程工业化、数字化、网络化和工业化水平，减少对人的依赖，达到安全、高质量、经济、环保、高效的建造目的。同时结合江苏省高速公路基础设施建设特征与发展水平，初步构建智能建造分级标准，包括智能建造1.0（L1）、智能建造2.0（L2）、智能建造3.0（L3）、智能建造4.0（L4）。当前江苏省高速公路智能建造处于L3阶段，主要通过广泛采用人工智能、工业物联网、智能控制等数字化技术，初步实现数字化与工业化的融合应用，关键工序实现工业化智能制造，与BIM智慧工地深度协同。

　　数字设计是高速公路智能建造的重要组成部分，主要通过建立数字设计管理中心、制定数字设计指南、“点-线-面”正向设计、构建BIM协同平台等手段，从工程建设源头上引领数字化建设，促进数字化转型。

　　江苏省交通工程建设局搭建全省高速公路数字设计管理中心，从源头引领数字工程的建设，规范数字设计、智能建造与数字交付的统一与融合，促进设计水平的大幅提升；依托局在建项目研究数字设计交付指南，制定颁发高速公路数字设计管理办法，实现不同项目、不同阶段统一。

　　从关键构件“点”出发，聚焦过江通道桥隧结构特殊性和复杂性，以“一模到底”“一模多用”模式推进核心构件BIM正向设计；从整条高速公路“线”出发，依托连宿高速公路，打造江苏首个全过程、全专业、全流程系统化正向设计的高速公路，融合不同对象实现全寿命周期数字传递；从全省高速公路“面”出发，搭建高速公路数字设计管理中心，实现全项目数字设计统一规范管理与共享。

　　以BIM数字设计管理平台为底座，面向项目建造与实施，聚焦跨江大桥、过江隧道、高速公路工程特点，围绕生产工厂化、施工装配化、管理信息化、数据标准化、数据来源物联化、数据应用协同化建设理念，紧密围绕人、机、料、法、环关键要素，搭建面向路、桥、隧建造与生产的BIM协同管理平台。

　　跨江大桥智能建造主要涉及节段梁预制智能建造、钢筋部品化柔性生产、钢沉井智能建造、钢箱/桁梁智能建造、钢混组合塔智能建造，针对跨江大桥关键施工风险，开发跨江大桥施工智能监测与孪生系统，提升大桥智能建造水平。

　　基于固定台座工艺设计节段梁流水线预制工艺，提升产品品质、工效，应用全过程数字化技术与装备助力节段梁智能建造。研发节段梁云上生产系统，实现节段梁计划、生产、仓储、运输、安装全过程信息化管理。生产过程导入BIM正向设计模型与编码，实现预制梁各个环节的质量效率提升、数字信息化控制，过程产生数据与BIM模型进行唯一标志映射，实现节段梁全过程信息化管控。

　　依托常泰大桥，构建“装配化设计、自动化下料、工厂化制作、快速化安装、智能化控制”为理念的钢筋部品工业化智能建造成套技术。基于数字设计BIM模型传递，形成“片体-块体-部品”渐进理念的钢筋部品设计方法；研发全自动化数控系统，实现钢筋加工的精准下料，显著降低损耗；规模化应用片体柔性制造生产线，实现钢筋生产加工无人化、少人化；使用寻点机器人自动焊接技术实现高效高空作业，大幅提升工效；应用步履式顶推组拼胎架及全球首个万吨米级塔吊，实现钢筋块体快速组拼及精准定位吊装。

　　钢沉井智能建造融合正向设计与数控生产，实现全过程的装配化。基于Tekla三维模型和西格玛套料系统进行自动排版套料、切割模拟，输出钢板采购清单、数控加工程序，通过数字化管理系统直接读取转化进行自动排版及NC编制，实现3D模型数据与加工数据准确协同及三维图纸设计加工一体化。采用智能取土、扫测机器人实现钢沉井施工过程数字化、可视化，保障下沉精度，运用沉井下沉“智能感知系统+全过程主动分析控制系统”，确保沉井下沉“可测、可视、可控”。

　　基于钢材自动下料，板单元、杆件智能制造，以工业化节段制造和精准化吊装成套技术为手段，实现钢/桁梁智能建造。根据钢结构数字设计模型进行自动化数控切割控制，采用提升效能的自动焊接技术，聚焦U肋后续在整个结构体系的重要作用，研发除锈技术，引进智能孔群检测设备及数字超声检测监控系统，提升检验水平，保障钢结构生产数字化与质量提升。研究适合桁梁打砂和喷涂的机器人，保证钢桁梁表面打砂和喷涂质量均匀一致，安全高效。同时网络集成喷砂机、回砂、除尘、智能监测系统等生产设备，实现智能控制。

　　依托常泰大桥，探索钢混组合塔智能建造技术路径。基于BIM正向设计，融合钢塔自动生产数控系统，实现自动化生产；采用无人加工生产线和装备机器人，实现板单元无人自动化加工；研发数控液压支撑调整系统，减少支撑胎架受力不均匀引起的变形误差，实现虚拟拼装，提升现场精度；采用北斗技术，实现吊装过程的智能化引导与监测，提升施工效能，有效保障精度。

　　针对大体积混凝土开裂风险，开发大体积混凝土智能温控系统和关键材料，通过智能精细化温度控制措施，打造“无缝承台、塔座、索塔、锚体”，“无水锚室”及水下隧道“滴水不漏 ”。针对锚碇深层软基，开发应用圆形锚碇深层地基加固智能建造系统，通过U3D虚幻引擎真实还原现场施工场景，监测施工参数，反算泥浆压滤方量，实时获取成桩位置和施工状态，保障施工质量。依托张靖皋大桥，通过导入无人机摄影的图片，到Metro3D工业数字近景摄影测量软件进行解算，形成目标锚杆高精度的“三维实景模型”，实现对于锚杆的“云测量”及定位控制，确保预埋安装精度，实现“零”误差。

　　跨江大桥作为世界级工程，针对重大结构物在施工过程中的相关质量、工艺、安全等核心关键参数，基于物联网监测装备，对施工全过程环节进行实时动态孪生，实现全过程全工艺监测，保障重大桥隧结构安全。主要场景包括：地连墙、沉井、钢塔拼装、缆索施工等。缆索架设过程中，基于物联数据与实时监测，建立缆索智能控制系统，实时掌握缆索牵引姿态，并根据监测数据，建立环境参数与主缆空间线形的关系，实现索股线形精确测量与控制施工。

　　过江隧道智能建造主要包括后场盾构管片的预制生产、养护、拼装，前场聚焦隧道明挖和盾构施工两个阶段，围绕盾构机数字导航掘进、刀盘刀具、同步注浆等构建数字施工监测系统，提升隧道智能建造水平。（1）管片预制与装配

　　盾构管片智能建造指采用工厂化生产工艺，集中生产、运输，在生产过程中对于拼装精度、质量溯源以及混凝土性能要求更高。盾构管片智能建造主要包括管片加工生产、养护与拼装等，采用ERP生产组织架构对管片全过程生产实现智能建造，数字化管控实现管片生产全过程数字溯源，保障任一环、任一块数字追溯；采用全场景的温度、湿度监测与控制系统，实现管片的数字化养护精准控制；盾构机搭载管片自动化拼装系统，实现“同环、同模、同环号”精准拼装，提升管片拼装施工工作效能，提高拼装精度，实现管片精准定位。依托江阴靖江、海太隧道，构建管片智能化建造基。