在現代交通基礎設施建設中，沉管法施工因其獨特優(yōu)勢，在海底隧道、過(guò)江通道等工程中得到廣泛應用。智能時(shí)代的到來(lái)，為沉管法施工帶來(lái)了革命性的技術(shù)革新，數字化監測與自動(dòng)化控制技術(shù)的融入，極大地提升了施工效率、精度與安全性。

沉管法施工是先在隧址以外的預制場(chǎng)地制作隧道管段，管段兩端用臨時(shí)封墻封閉，待混凝土達到設計強度后，浮運至隧址指定位置，定位后向管段水箱內或用其他加載方式施加荷載，使之下沉至設計標高，然后進(jìn)行水下連接。相較于其他隧道施工方法，沉管隧道施工對周?chē)h(huán)境影響小，施工速度相對較快，且適應復雜地質(zhì)條件的能力較強。

在傳統沉管法施工中，施工人員面臨諸多挑戰。管段浮運過(guò)程中，受水流、風(fēng)浪等自然因素影響大，難以控制管段的位置與姿態(tài)，導致定位精度不高。例如在早期一些跨江沉管隧道施工中，因定位偏差，需要耗費大量時(shí)間進(jìn)行后期調整，嚴重影響施工進(jìn)度。同時(shí)，在管段沉放對接環(huán)節，依靠人工經(jīng)驗和簡(jiǎn)單儀器監測，難以實(shí)時(shí)、全面掌握管段的下沉速度、傾斜度等關(guān)鍵參數，施工安全風(fēng)險較高。

在智能時(shí)代，各類(lèi)先進(jìn)傳感器成為沉管法施工數字化監測的關(guān)鍵。高精度的位移傳感器被安裝在管段的關(guān)鍵部位，能夠實(shí)時(shí)監測管段在浮運、沉放過(guò)程中的三維位移變化，精度可達毫米級。如在深中通道沉管隧道施工中，通過(guò)在沉管上布置大量位移傳感器，可掌握沉管在復雜海況下的位置變動(dòng)，為施工決策提供精準數據支持。壓力傳感器則用于監測管段各部位受到的水壓力、土壓力等，幫助施工人員了解管段的受力狀態(tài)，及時(shí)發(fā)現潛在安全隱患。

借助物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，將分布在管段、施工船舶、現場(chǎng)設備等各處的傳感器連接成一個(gè)龐大的網(wǎng)絡(luò )。傳感器采集到的數據通過(guò)無(wú)線(xiàn)傳輸模塊，實(shí)時(shí)、穩定地傳輸至數據處理中心。以大連灣沉管隧道施工為例，施工現場(chǎng)部署了數千個(gè)傳感器，這些傳感器采集的數據通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)迅速匯聚到數據中心，實(shí)現了施工數據的全面、實(shí)時(shí)采集與傳輸，為后續的數據分析和處理奠定基礎。

數據處理中心運用大數據分析技術(shù)，對海量監測數據進(jìn)行深度挖掘和分析。通過(guò)建立數學(xué)模型，能夠預測管段的運動(dòng)趨勢、受力變化等。同時(shí)，將分析結果以直觀(guān)的可視化形式呈現，如通過(guò)三維模型展示管段的實(shí)時(shí)位置、姿態(tài)，用圖表展示各項參數的變化曲線(xiàn)。施工人員通過(guò)可視化界面，可一目了然地掌握施工狀況，快速做出決策。

在沉管浮運環(huán)節，自動(dòng)化控制技術(shù)發(fā)揮著(zhù)重要作用。例如 “一航津安 1” 號自航式沉管運輸安裝一體船，配備了先進(jìn)的自動(dòng)循跡系統。該系統根據預設的航行路線(xiàn)和實(shí)時(shí)監測的船舶位置、水流等信息，自動(dòng)調整船舶的推進(jìn)系統和轉向系統，使沉管能夠沿著(zhù)的軌跡浮運至施工地點(diǎn)。其航跡偏移量可控制在極小范圍內，大大提高了浮運的安全性和準確性，減少了對臨時(shí)航道疏浚量的需求。

沉管沉放過(guò)程中的自動(dòng)化控制確保了沉放精度和施工安全。自動(dòng)化的壓載水控制系統能夠根據管段的下沉速度、傾斜度等參數，自動(dòng)調節管段內的壓載水量，實(shí)現管段的勻速、平穩下沉。同時(shí)，管節拉合控制系統可自動(dòng)完成管段之間的對接和拉合操作，通過(guò)控制拉合力度和位置，確保管段連接的密封性和穩定性。在一些工程中，沉管沉放的自動(dòng)化控制精度已達到厘米級，極大提升了施工質(zhì)量。

智能時(shí)代下，沉管法施工中的各類(lèi)設備實(shí)現了協(xié)同自動(dòng)化作業(yè)。施工船舶、起重設備、定位系統等通過(guò)統一的控制系統進(jìn)行聯(lián)動(dòng)，根據施工流程和指令自動(dòng)完成相應動(dòng)作。當沉管到達指定位置準備下沉時(shí)，船舶自動(dòng)調整姿態(tài)，起重設備配合松放吊索，定位系統實(shí)時(shí)監測并微調沉管位置，整個(gè)過(guò)程無(wú)需過(guò)多人工干預，提高了施工效率，減少了人為操作失誤帶來(lái)的風(fēng)險。

數字化監測與自動(dòng)化控制技術(shù)的應用，大大縮短了沉管法施工各環(huán)節的作業(yè)時(shí)間。例如，傳統沉管浮運定位可能需要數小時(shí)甚至數天，而采用自動(dòng)化浮運系統后，可將時(shí)間縮短至數小時(shí)以?xún)?。施工設備的協(xié)同自動(dòng)化作業(yè)，也減少了工序之間的銜接時(shí)間，整體施工效率大幅提升。在深中通道等大型工程中，新技術(shù)的應用使得施工周期明顯縮短，為項目早日投入使用創(chuàng )造了條件。

高精度的數字化監測和自動(dòng)化控制，確保了沉管在浮運、沉放和對接過(guò)程中的位置、姿態(tài)可控。管段對接精度的提高，有效減少了滲漏等質(zhì)量問(wèn)題的發(fā)生。如一些采用新技術(shù)施工的沉管隧道，管段對接誤差控制在極小范圍內，提高了隧道的整體質(zhì)量和使用壽命。

通過(guò)數字化監測，能夠實(shí)時(shí)發(fā)現施工過(guò)程中的安全隱患，如管段的異常位移、受力突變等，并及時(shí)發(fā)出預警。自動(dòng)化控制減少了施工人員在危險環(huán)境下的作業(yè)時(shí)間和強度，降低了人為操作失誤引發(fā)事故的風(fēng)險。在復雜的水下施工環(huán)境中，新技術(shù)為施工人員的安全提供了有力保障。

隨著(zhù)智能技術(shù)的不斷發(fā)展，沉管法施工中的數字化監測與自動(dòng)化控制技術(shù)將持續創(chuàng )新。一方面，傳感器技術(shù)將更加微型化、高精度化，能夠獲取更全面、細致的施工數據。另一方面，人工智能技術(shù)將進(jìn)一步融入施工控制過(guò)程，實(shí)現施工決策的智能化。例如，通過(guò)機器學(xué)習算法，根據歷史施工數據和實(shí)時(shí)監測數據，自動(dòng)優(yōu)化施工方案和控制參數。同時(shí)，隨著(zhù) 5G 等新一代通信技術(shù)的普及，施工數據的傳輸將更加高效、穩定，為遠程施工監控和管理提供更好的支持。

智能時(shí)代下數字化監測與自動(dòng)化控制技術(shù)的革新，正深刻改變著(zhù)沉管法施工的面貌。這些技術(shù)的應用不僅提升了沉管法施工的水平，也為未來(lái)更多復雜交通基礎設施建設提供了堅實(shí)的技術(shù)支撐。