塔下远程驾驶智能塔群在文教公建项目的应用——江阴霞客湾金桥中学项目创新实践

       针对传统塔吊高空作业风险高、吊装效率偏低、群塔碰撞隐患突出、人工管控滞后等行业痛点，以江阴霞客湾金桥中学（中交一公局承建）学校建筑项目为工程载体，引入广联达塔下远程驾驶智能塔吊系统，融合物联网感知、AI 识别、群塔防碰撞、云端数据管控技术构建一体化智能吊装管控体系。通过现场实测数据对比，系统实现吊装综合效率提升、吊物落位精度提升；作业全过程安全风险自动预警全覆盖，可对超重、限位、群塔干涉、障碍物碰撞等  风险实时制动干预，彻底消除塔吊司机高空攀爬作业风险。工程实践证明，远程驾驶智能塔吊在多层公共文教建筑场景具备显著安全、效率、人力成本等优势，为建筑业少人化、智能化施工落地提供可复制的实践范本。

      住房和城乡建设部持续推进智能建造、建筑业数字化转型，明确提出培育建筑领域新质生产力，推动施工现场 “减人、降险、提效”。塔式起重机作为房建核心起重设备，传统高空驾驶室作业模式长期存在多重短板：塔吊司机每日攀爬塔身耗时长，安全隐患大，高空坠物、大风失稳、视线盲区等安全风险居高不下；多栋教学楼同步施工形成群塔交叉作业，人工调度易发生碰撞；吊装对位依赖人工经验，反复调整耗时久、施工效率受限；安全隐患事后追溯难，管控以人工巡检为主、预警滞后。

采用塔下远程驾驶智能塔吊解决方案，依托多维度传感器、高清视觉采集、云端管控平台，将高空操作转移至地面封闭驾驶舱，同步集成AI风险识别、动态数据分析、群塔空间防碰撞算法，为公共建筑项目吊装难题提供数字化解决方案。

一、工程概况

本项目为霞客湾金桥实验学校（初中部，简称“金桥中学”）建设项目，总包单位为中交一公局集团（江阴）霞客湾科学城投资建设有限公司，地处江阴市青阳镇霞客湾科学城核心科教板块，属于霞客湾科学城科教孵化中心（一期）重点民生配套子工程。

（一）地块四至与外部环境边界

项目用地四至清晰，周边市政道路、水系、已建校区形成封闭管控边界。南侧为青霞路，是城市次干道，沿线规划校园主出入口、家长接送驿站，日常人流、社会车辆密集；西侧为芦塘路，是城市主干道，道路对面为已投用金桥实验学校小学部，规划过街天桥预留接口，路面车流大，禁止吊物跨越道路上空；北侧为横三路，是规划市政支路，场地北侧布置地下车库出入口、土方临时堆场；东侧为革新河，河道岸线设硬质围挡，河道范围内禁止吊装作业，划定临水禁吊区。

（二）建设规模与建筑布局

项目总用地44488平方米（约66.73亩），总建筑面积31019.99平方米，地上建筑面积 27019.99平方米，地下车库配套4000平方米；整体采用“钥匙型”流线化平面布局，共6栋4层框架结构单体，建筑最大高度16.5m，容积率0.6。

场内中部核心为4层初中教学楼，是主教学区，钢筋、模板吊装量最大；北侧地块为4层学生宿舍楼；东南侧为大型风雨操场，是大跨度框架，涉及异型构件吊装。另外有配套单体，包括门卫室、室内接送连廊、室外标准跑道、排球场运动区。

（三）施工总平面场布整体规划

施工场地沿用地红线设置2.5m高连续封闭硬质围挡，实行生产、办公、生活区物理隔离，场内布设6m宽环形硬化主干道，满足材料运输、消防通行需求，场布遵循“塔吊全覆盖、堆场就近布置、人车分流”原则分区。西北侧临建区包含项目办公板房、监理办公室、工人生活区，独立围挡与施工区隔离；西侧芦塘路沿线主出入口，设置8m宽施工大门、全自动洗车平台，钢筋加工棚、模板木枋加工棚集中布置于大门内侧，全部处于塔吊回转半径覆盖范围内，减少材料二次倒运；北侧临横三路，为土方临时堆放区、建筑垃圾集中堆场，配套废料吊装转运点位；东侧革新河沿岸，包含室外运动场、排球场施工区，临水区域设置硬质防护围挡；地下车库区域地块中部全覆盖地下车库，基础阶段大面积基坑开挖，主体阶段车库顶板同步穿插施工。

（四）塔机平面布置方案

结合6栋建筑分散布局、大面积地下车库、多品类物料同步吊装需求，项目主体施工阶段共布设3台自升式塔式起重机（1#、2#、3#），全部完成广联达远程驾驶智能塔吊数字化改造，机位定位严格遵循“全覆盖、高低错落、减少交叉干涉”原则。

1#塔机（西侧机位）布置于教学楼西南侧、芦塘路内侧红线内，回转半径覆盖整栋初中教学楼、西侧钢筋/模板加工棚、地下车库西区；紧邻芦塘路主干道，是限行区管控核心塔机，承担钢筋、模板、砌块等主体结构主材吊装。

2#塔机（北侧机位）布置于宿舍楼北侧横三路内侧，回转半径完整覆盖4层宿舍楼、北侧土方堆场、地下车库北区，主要负责宿舍楼主体、周转材料、建筑垃圾转运。

3#塔机（东南机位）布置于风雨操场东侧革新河沿岸，回转半径覆盖大跨度风雨操场、室外运动场地、地下车库东区，负责风雨操场异型梁、屋面钢结构、运动场配套构件吊装。

3台塔机采用高低分层布设：1#塔机独立低位，2#、3#塔机同步顶升抬高；所有塔机基础避开地下车库底板、地下管网，附着点位贴合4层建筑外墙，便于后期安拆、顶升作业。3台塔机回转范围存在局部重叠交叉区，传统人工调度极易发生臂架碰撞，因此项目依托智能塔吊云端群控算法实现动态干涉预警、自动减速制动。

（五）周边及场内电子限行区划分

基于施工总平面、市政道路、河道、已建校区边界，在广联达智能塔吊云端平台精准绘制4大类电子限行禁吊区域，塔机吊钩、起重臂进入边界即触发预警+强制锁止，解决校园项目吊装越界安全痛点。

西侧芦塘路主干道全域限行区（禁行区）。芦塘路为城市主干道，道路对面为已投用小学，人流、车流不间断。平台划定芦塘路全线及道路上空为永久禁吊区，1#塔机起重臂、吊钩任何时段不得跨越道路红线；系统实时识别吊钩坐标，一旦越界立即声光报警、自动锁止回转/变幅动作，杜绝吊物坠落市政道路风险。

东侧革新河临水限行区（预警区）。革新河河道及岸线5m范围内划定临水禁吊区，3#塔机靠近河道，限制起重臂向河面回转，防止吊物坠河、塔机倾覆临水边坡；大风天气自动收紧限行边界，进一步缩小河道侧回转范围。

南侧青霞路接送人流限行区（禁行区）。青霞路沿线规划校园家长接送驿站，施工时段社会接送车辆、行人密集，划定道路北侧人行道上空为限时限行区：早7:00–9:00、晚16:00–18:00接送高峰时段，全面禁止吊物跨越青霞路人行道上空，其余时段限制空载起重臂低速通行。

场内安全限行区（预警区）。场内办公生活区板房、临时加工棚、施工主道路上空划定场内预警限行区，塔机吊运重物时禁止从板房、人员通道上空跨越，空载通行时触发黄色预警提醒塔司减速避让。

（六）项目施工难点总结

多单体分散布局，3台塔机群塔交叉作业，人工调度防碰撞管控难度极大；西侧紧邻运营中小学、南侧接送人流密集，市政道路越界吊装安全红线管控严格。4层框架多工序穿插施工，钢筋、模板、木枋、大跨度风雨操场构件多品类同步吊装，对位调整耗时久。传统塔吊高空驾驶室视野受限，外立面、基坑区域存在大量盲吊作业面，安全隐患突出。

二、应用内容与创新点

结合金桥中学项目实测运营数据，本文阐述广联达远程驾驶智能塔吊系统硬件架构、核心功能、现场部署方案；从安全管控、吊装效率、人力成本、数字化协同四大维度量化应用成效。总结文教建筑群塔场景落地关键技术要点，为同类学校、产业园公共建筑智能塔吊推广提供实践依据。

本文的创新点包括：一是结合项目施工总平面，验证多机位群塔与电子限行区数字化联动管控方案；二是依托连续实测原始数据，量化效率提升、安全预警指标；三是打通智能塔吊与项目总进度管理平台数据，实现吊装工效与施工进度联动管控。

三、传统塔吊管理痛点与智能系统设计方案

（一）传统塔吊现场突出痛点

结合金桥中学项目前期传统塔吊试运营情况，梳理四大核心问题：一是高空作业安全风险高。塔司每日上下塔身，高空受大风、雨雪、构件坠物威胁；教学楼外立面存在大量视线盲区，盲吊作业对位难度大；二是群塔碰撞管控难度大。多栋教学楼同步施工，塔吊回转空间重叠，人工调度依赖对讲机沟通，干涉风险无法实时预判；三是吊装作业效率偏低。钢筋、模板、木枋等物料对位依靠反复调整，空钩、吊物就位耗时久，劳务等待、塔吊闲置工时占比高；四是安全管控数字化缺失。限位、超重、禁区作业等隐患仅靠人工巡检，无实时预警、自动制动机制，风险记录、事后追溯无完整数据支撑。

（二）广联达远程驾驶智能塔吊系统整体架构

远程驾驶智能塔吊系统由前端感知硬件、地面远程驾驶舱、云端管控平台、数据协同接口四部分组成。

前端感知硬件层：塔机搭载力矩传感器、高度/幅度/回转限位编码器、避障激光雷达、吊钩高清摄像头、倾角、风速传感器，实时采集塔吊运行全维度数据；AI视觉模块自动识别吊物、作业人员、周边障碍物。

地面塔下驾驶舱：封闭室内操作台，搭载高清分屏显示器，同步传输吊钩全景、塔机运行参数、周边空间环境；支持联动台远程操控，无需人员登塔。

云端智能管控平台：实时汇总所有塔机运行数据，内置群塔防碰撞算法、区域限行设置、安全预警模型；自动统计每日吊次、各类物料吊装耗时、风险报警记录，生成工效分析报表。

数据协同接口：开放API对接项目总控平台，吊装工时、物料消耗数据同步至施工进度计划，支撑进度偏差动态纠偏。

（三）核心功能模块

塔下远程驾驶操控。完全替代高空驾驶室，塔司在地面完成回转、变幅、起升全流程操作，消除高空攀爬风险；支持精准微操控，厘米级对位调整。

多维度安全主动防控。具体功能包括：多重限位保护，力矩、起升高度、小车幅度超限自动预警+强制制动；电子限行区，针对校园周边市政道路划定禁吊区域，吊钩进入自动锁止；群塔动态防碰撞，实时计算多塔吊臂空间距离，临界干涉提前声光预警、自动减速制动；障碍物AI识别，雷达+视觉融合识别建筑、脚手架、管线，规避撞击风险。

全周期数据自动统计。自动记录每日吊次、各类物料吊装时长、安全报警明细，自动生成工效对比、风险占比分析报表。

多系统数据互通。吊装工效数据同步至项目进度管理系统，用于优化流水施工、调整劳务配置。

四、项目现场部署与实施流程

（一）设备部署方案

金桥中学项目现场布置多台塔式起重机，全部完成广联达远程驾驶智能改造。

首先，塔机本体加装全套感知传感器、高清摄像传输设备、无线通信模块，完成设备调试与参数标定；其次，施工现场设置独立地面远程驾驶舱，配备双机位操作终端、全景显示大屏；云端平台绑定所有塔机设备编号，录入教学楼、宿舍楼、道路电子限行区域坐标，录入群塔空间限行阈值；完成项目管理人员、塔司、信号工三级数字化操作培训，建立智能塔吊日常运维、数据上报管理制度。

（二）现场实施管控流程

每日班前：系统自动校验传感器、通信链路，推送前一日安全风险、工效数据，开展针对性安全教育。

吊装作业：塔司在地面驾驶舱远程操控，AI实时识别周边环境，出现超重、越界、群塔干涉立即预警制动。

每日完工：平台自动汇总当日吊次、各类物料吊装耗时、风险报警记录，同步至项目进度管理例会。

周度复盘：依托平台数据分析吊装效率短板、高频风险点位，优化塔吊调度、流水施工工序。

五、现场实测数据与应用成效分析

依托项目7月2日~7月9日连续完整实测原始数据，从安全管控、吊装效率、人力成本三方面量化应用价值。

（一）安全管控成效：全流程风险自动预警，主动规避事故

8天累计288次吊装作业中，152次触发安全预警，预警吊次占比53%；系统可覆盖限位、越界、群塔干涉等全部风险类型，风险识别类型覆盖率100%，实现所有安全隐患前置干预。

系统对各类风险实现提前预警+自动减速制动双重防护，群塔碰撞、高空坠物类重大安全隐患实现100%前置干预，消除传统塔吊高空作业坠人、坠物、塔机碰撞重大事故风险；完整留存报警、运行记录，实现安全隐患可追溯、可量化。

（二）吊装效率提升：多品类物料对位耗时显著缩短

对比钢筋、模板、木枋、建筑垃圾四类主要吊装物料，分别统计空钩精准就位、吊物精准就位两项核心工序耗时，远程驾驶新模式整体吊装效率较传统高空操作平均提升 13%，吊物落位精准度提升17%。

究其核心增效原因，地面驾驶视野清晰，多屏同步展示吊钩、周边环境，减少反复调整对位；省去塔司上下塔身时间，设备有效作业时长增加；AI自动识别障碍物，减少避让等待工时。

（三）人力与综合管理效益

一是降低高空岗位安全投入。消除塔司高空作业场景，大幅减少高空防护、登高设备配套投入，降低高空作业人身伤害赔付风险。

二是优化劳务配置。塔司地面作业环境舒适，人员流失率降低；吊装效率提升减少塔吊闲置时长，同等施工任务下可压缩塔机使用周期。

三是数字化协同管理。智能塔吊数据同步接入项目管控平台，吊装工效直接反映各楼栋施工进度偏差，支撑“大平行、小流水”施工方案动态优化，辅助项目按期履约。

四是适配文教建筑管控要求。校园项目临近人流、市政道路，电子限行区自动锁止功能，满足文明施工、周边安全管控硬性要求。

六、多层文教建筑智能塔吊落地关键技术要点

结合江阴金桥中学项目实践，针对学校多单体、群塔密集、周边管控严格的工况，总结落地实施关键要点。前期空间建模与限行区规划。施工前结合总平图在云端平台录入教学楼、操场、市政道路坐标，划定永久禁吊区域，避免后期整改。群塔干阈值精细化标定。依据各塔吊回转半径、楼栋间距，单独设置每台塔机防碰撞预警距离，适配多栋教学楼平行施工工况。进度系统数据打通。将智能塔吊每日吊装总量、物料消耗数据接入项目总控进度计划，实现吊装产能与施工节点联动分析。分层级人员培训。区分塔司、现场管理人员、监理三类岗位开展操作、数据复盘、安全监管专项培训，建立常态化数据复盘例会制度。日常硬件运维机制。每日班前校验雷达、摄像头、限位传感器，大风、雨天后专项检修无线传输设备，保障感知数据稳定可靠。

七、结论与展望

（一）结论

本文以中交一公局江阴霞客湾金桥中学项目为实例，验证广联达塔下远程驾驶智能塔吊系统在多层公共文教建筑场景的应用价值。安全层面。将塔吊操作由高空转移至地面，配套AI障碍物识别、群塔防碰撞、电子限行区多重主动防护，系统对全部吊装风险类型识别覆盖率100%，超半数吊装作业可提前预判隐患。效率层面。多品类建筑物料吊装综合效率提升13%，吊物落位精度提升17%，省去塔司登塔耗时，有效延长塔机有效作业时长，助力项目工期节点管控。管理层面。全流程数据自动采集、云端汇总，打通智能设备与项目进度管理平台，实现吊装工序数字化、可视化管控，为复杂多单体工程流水施工优化提供数据支撑。场景适配性。系统完美适配学校教学楼、宿舍楼密集群塔施工，满足校园周边市政道路、人流密集区严格安全管控要求，具备广泛推广价值。

（二）展望

深度融合数字孪生技术，搭建项目全场吊装三维数字模型，实现吊装路径自动规划、一键吊运功能。联动物料、成本管控系统，依托塔吊吊装数据精准核算各分项工程材料消耗，实现施工成本精细化管控。拓展无人化吊装应用场景，针对模板、钢筋等标准化物料开发全自动吊运程序，进一步减少现场操作人力投入。形成文教类公共建筑智能塔吊标准化部署、运维、数据复盘成套方案，为同类学校、产业园项目提供标准化落地指南。

摘自《中国建设信息化》2026年8月下　中交苏南 (无锡) 城市建设有限公司