3月9日，世界最大水中沉井基礎——常泰長江大橋5號主墩鋼沉井成功封底，這也標誌著大橋的第一個“世界首創”——臺階型沉井基礎順利完成。這一成果背後，一套由中交二航局自主研發的沉井監控系統發揮了極大的作用，就像給施工人員裝上了“千里眼”，確保沉井穩穩紮根在滾滾江水之中。

筆者瞭解到，江蘇常泰長江大橋是長江上首座集高速公路、城際鐵路、一級公路“三位一體”的過江通道，跨江連線常州市與泰興市。中交二航局承建的5號墩沉井長95米、寬57米，建成後總高72米，足足有24層樓高，是目前世界上在建的最大水中沉井。面對如此規模龐大的巨型沉井，它的著床定位、取土下沉順利與否牽動著每一位建設者的心。

“常泰長江大橋5號墩沉井施工監控平臺預警訊息：沉井順橋向傾斜度1/241，已超過黃色預警值。”正在施工現場的中交二航局常泰長江大橋沉井智慧監控系統開發負責人李浩忽然收到這樣一條簡訊，他立即停下手上的工作，在核實相關監測資料後，通知專案部採取調位措施，使沉井姿態重新回到目標範圍。

一般來說，施工過程中，會對沉井每個施工階段的重要引數進行監測，從而為安全施工提供預警資訊，確保施工順利進行。

“我們這個沉井足足有13個籃球場那麼大，若採用傳統人工測量方式獲取結構資料，測量員豈不是得天天不吃不喝守在那？況且即使這樣，也勢必存在採集不實時、不全面的情況。”

面對難題，中交二航局技術中心黨委副書記、副總經理黃燦設想，“要是能開發出一套實時監測系統，能夠提供直觀的施工資料監測介面，實時分析，隨時監測，實時預警，我們足不出戶便可實時掌握沉井動態。”

施工不等人，監控系統的研發勢在必行，中交二航局技術中心智慧監控研發小組立即行動起來。

“新一代的施工監控系統必須內外兼修，除了資訊採集全方位覆蓋外，還要有基於人工智慧的輔助決策演算法，能夠對沉井狀態作出合理的判斷。”

根據黃燦提出的具體想法，研發小組人員兵分兩路：“硬體組”負責根據監控方案，設計合理、高效的資料採集網路，針對沉井感測器存活率低的問題進行方案最佳化，保障系統資訊源準確、完整、穩定，為智慧化打下資料基礎；“軟體組”負責研發沉井施工智慧輔助決策演算法、軟體系統的總體設計與開發，打造智慧化監控終端。

面對無資料可查、無經驗可借鑑的“開荒式”智慧演算法研發任務，研發人員首先從基礎知識著手，查閱了大量人工智慧文獻和應用例項，結合沉井施工監控專案的重難點，在演算法方面作了反覆測試和方案對比，最終建立了基於機器學習的沉井決策模型，並採用以前其它專案的施工監控資料進行了資料訓練和效果驗證，在最後關頭完成了系統研發任務。

難關一個接一個。正當大家打算為解決系統底層設計難題鬆口氣時，感測器的安裝又成了一項讓人頭疼的難題。

由於5號墩沉井體量巨大，感測器的安裝需要考慮到土壓力、結構應力、沉井內外水位、施工環境各個方面，要在沉井底部、四周壁面、隔艙、每節井壁處分別安裝到位，將巨型沉井全身覆蓋，這需要安裝高精度感測器400餘個，其種類和數量在此前的沉井施工中從未有過。

除此之外，沉井內部構件較多，頂部施工裝置、管道繁雜，感測器採集傳輸線路安裝空間小，部分土壓力等主要感測器需要專用的保護罩以提高其存活率，不能有一絲差錯。

當時正是冬季，諾大的沉井裡沒有電梯，400餘個感測器、5萬米資料線以及線管要逐個隔艙進行安裝，監控人員徒手從沉井頂部下到底部，安裝好感測器後，再逐步向上引線穿管，灌注密封膠，一絲不苟地完成每道工序。

2019年12月，在出塢之前，現場工作人員冒著寒風完成了安裝工作，打通了與水下三維聲吶儀、智慧取土控制系統等裝置之間的資料互動通道，所採集的資料透過4G路由器直接傳送至雲端伺服器，確保可以在不影響現場施工的前提下完成施工資訊的自動採集、傳輸和互動，經第三方監測單位驗收，所有感測器存活率及資料有效性均達100%。

2020年6月10日，沉井迎來首次下沉，智慧監控系統終於等來了大顯身手的機會。滾滾長江奔騰而過，施工現場機器轟鳴，場外一片人聲喧囂，集控室內同樣緊張不已。一塊大螢幕上展示著沉井施工三維虛擬場景，一串串數字不時跳動，沉井模型姿態也隨之變換。

“整平泥面，調整姿態！”伴隨著最後一道指令下發，沉井首次下沉圓滿完成。

“和其他監控系統不同的是，我們還研發了手機APP，因為現在是移動媒體時代嘛，人人手機不離手，我們的監控也要做到每時每刻‘不離手’！”黃燦邊說，邊拿出手機打開了監控系統APP。監控系統的智慧輔助決策模組經過大量資料訓練後，準確率不斷提高，實現了每小時自動計算給出合理的決策建議指令，為施工管理提供了科學依據，在提高施工效率的同時實現了智慧化監控。

截至2020年12月30日，常泰長江大橋5號墩沉井歷經4次下沉，在智慧監測系統的強大支撐下，整整提前3個月完成下沉到位的施工目標。

“這個系統既像冷靜的‘保鏢’，從內到外隨時監視著沉井結構的資料穩定，為安全施工提供預警資訊；又像貼心的‘管家’，根據一條條資料線索整理出最合理的指令。給沉井安上了‘千里眼’，真正實現了‘運籌帷幄之中，決勝千里之外’！”黃燦自豪地說道。

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END中交二航局

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