本文转(zhuan)自【人民日(ri)报】;
一体化架桥(qiao)机、智能筑塔机、大吨位桥(qiao)面吊(diao)机……
造桥(qiao)有“神器” 穿云又越海(经济新方位·重大工程一线)
图为墩梁(liang)一体化架桥(qiao)机在深圳(chou)盐港东立交施工现场作业。
中交二航局供图
图为智能筑塔机参与深中大桥(qiao)东索塔施工。
杜才良(liang)摄(she)(人民视觉)
图为全球最大吨位桥(qiao)面吊(diao)机在常泰长(chang)江(jiang)大桥(qiao)作业。
赵振宇摄(she)(人民视觉)
全球最大打桩船(chuan)“二航长(chang)青”在杭州湾(wan)海域作业。
张 滔摄(she)(人民视觉)
施工中的常泰长(chang)江(jiang)大桥(qiao)。
赵振宇摄(she)(人民视觉)
东海之畔,世界最长(chang)跨海高速铁路大桥(qiao)——浙江(jiang)杭州湾(wan)跨海铁路大桥(qiao)步入海上桩基施工新阶段;
长(chang)江(jiang)中游,世界最大跨度四主缆悬(xuan)索桥(qiao)——湖北(bei)燕矶长(chang)江(jiang)大桥(qiao)向年底主体工程完(wan)工的目标冲刺;
目光向南,世界最高双层悬(xuan)索桥(qiao)——广东狮子洋通道建设取得新进展,主桥(qiao)主塔完(wan)成(cheng)首道钢(gang)桁梁(liang)架设;
跨江(jiang)河、越湖海、穿峡谷……今年以来,多(duo)项重大桥(qiao)梁(liang)工程施工加快,这背(bei)后,少(shao)不了一个个造桥(qiao)“神器”大显神通。打桩、筑塔、吊(diao)装……在桥(qiao)梁(liang)施工装备的加持下,工程建设者化天堑(qian)为通途。
建270米高塔,吊(diao)2000吨重物
一体化、智能化成(cheng)趋势
港珠澳大桥(qiao)、广东深中大桥(qiao)、江(jiang)苏常泰长(chang)江(jiang)大桥(qiao)……每一个“超(chao)级工程”的建设都(dou)少(shao)不了各(ge)式造桥(qiao)“神器”的参与。
桥(qiao)墩建设,一体化架桥(qiao)机让桥(qiao)墩拼装得“更结实”。
广东深圳(chou)盐港东立交施工现场,名为“墩梁(liang)一体化架桥(qiao)机”的智能设备横亘在半空中,进行引孔、打桩、架梁(liang)等作业。
“过去,桥(qiao)梁(liang)施工现场摆满脚手架和(he)起重机,很受环境制约(yue),施工效率低、建设周期长(chang),而且(qie)影响周边环境。”中交二航局技术中心装备部经理肖浩先容,有了这台设备,工地从陆地移至空中,降低对周边环境的干(gan)扰,还(hai)能更好适应城市、山区、浅海等复杂环境,施工效率提(ti)升30%。不仅(jin)如(ru)此,它还(hai)装配了“数(shu)字大脑”,实时采集传(chuan)输数(shu)据,并预警情况,肖浩先容,“项目竣工后,设备能生成(cheng)数(shu)字化模型,为后续桥(qiao)梁(liang)维护提(ti)供参考。”
桥(qiao)梁(liang)塔柱施工,智能筑塔机让索塔安全“长(chang)高个”。
伶仃洋上,深中大桥(qiao)东西两座主塔矗立于广阔海面上。高270米的全球最高海中桥(qiao)塔怎么建?智能筑塔机来帮忙(mang)。它集合(he)模架爬升、混(hun)凝土布料、智能养护等功能,即使(shi)遭遇八级大风(feng),也能助力塔柱每天爬升1.2米,施工效率较(jiao)传(chuan)统工艺提(ti)升1.5倍。
“近年来,我国加速建设超(chao)级桥(qiao)梁(liang),但传(chuan)统施工方式效率低、风(feng)险高。”肖浩先容,以混(hun)凝土桥(qiao)塔施工为例,传(chuan)统方式靠工人高空作业,安全隐患多(duo)、质量难(nan)以精准控制。智能筑塔机通过工厂化生产和(he)智能化控制,革新桥(qiao)梁(liang)建造模式,目前已在深中大桥(qiao)、燕矶长(chang)江(jiang)大桥(qiao)、江(jiang)苏宁扬长(chang)江(jiang)大桥(qiao)等多(duo)个工程验证成(cheng)功,与传(chuan)统方式相比,桥(qiao)塔建设周期缩短(duan)30%,成(cheng)本降低20%,碳排放减少(shao)40%。
桥(qiao)面吊(diao)装,大吨位吊(diao)机让箱梁(liang)吊(diao)装如(ru)同(tong)“搭积(ji)木”。
长(chang)江(jiang)下游,常泰长(chang)江(jiang)大桥(qiao)横卧江(jiang)面。由于桥(qiao)梁(liang)主跨长(chang)、双层桥(qiao)面重量大,全桥(qiao)共有91个大节段,最大钢(gang)桁梁(liang)单体重量超(chao)1800吨,普(pu)通吊(diao)机无法正常工作。为了将这91个大“积(ji)木”拼接(jie)到位,全球最大吨位桥(qiao)面吊(diao)机应运而生,它不仅(jin)“力气”大,能轻松(song)吊(diao)起2000吨重物,还(hai)很“聪明”,能实时监(jian)控施工状(zhuang)态,使(shi)安装误差控制在5毫米内。
“这一国产装备的制造成(cheng)本仅(jin)为进口同(tong)类装备的一半左右,且(qie)施工过程中的能耗较(jiao)传(chuan)统吊(diao)机低30%,碳排放减少(shao)25%。”肖浩先容,通过模块化设计,吊(diao)机可拆(chai)解为200个标准部件,从而适配不同(tong)桥(qiao)梁(liang)的建设需求(qiu),为每座跨江(jiang)大桥(qiao)节约(yue)成(cheng)本。
桩架高150米,吊(diao)桩、抗风(feng)浪能力强
自主研(yan)发打桩船(chuan)见证发展
钱塘江(jiang)入海口,两座跨海大桥(qiao)隔海相望,共同(tong)见证中国桥(qiao)梁(liang)建造装备的跨越式发展。
一侧,杭州湾(wan)跨海铁路大桥(qiao)正加紧(jin)建设;另一侧,17年前建成(cheng)的杭州湾(wan)跨海大桥(qiao)刷(shua)新彼时世界最长(chang)跨海大桥(qiao)的纪录,为长(chang)三角一体化贡献力量。
3月1日(ri),辽阔的杭州湾(wan)传(chuan)来“砰砰”巨响,桩架高达150米的我国自主研(yan)发的全球最大打桩船(chuan)“二航长(chang)青”,将一根长(chang)98.5米的钢(gang)管桩精准钉入海底岩层,助力杭州湾(wan)跨海铁路大桥(qiao)步入建设快车道。
“这艘打桩船(chuan)是目前世界上桩架最高、吊(diao)桩能力最大、抗风(feng)浪能力最强的打桩船(chuan)。”中交二航局副总工程师杨秀(xiu)礼先容,其关键部件主油缸实现了国产化,重量、直径、长(chang)度均创下全球第一。未来两个月,“二航长(chang)青”将在这里(li)打下约(yue)200根同(tong)类桩基。更大、更高、更强的造桥(qiao)装备,让乘高铁跨越杭州湾(wan)指日(ri)可待。
还(hai)是这片(pian)海,2003年底,相似的“砰砰”声,却(que)远没有如(ru)今的从容。
杨秀(xiu)礼回忆,当时企业(si)缺少(shao)适合(he)海洋作业的高端设备,唯有主动求(qiu)变,和(he)国外一家企业(si)成(cheng)立合(he)资企业(si),引进先进技术,“那是场孤注一掷的冒险,设备耗资1.6亿元,但当年企业利(li)润还(hai)不到2000万元。”
研(yan)制的“海力801”打桩船(chuan),将桩架高度从80米提(ti)升至95米,并引入定位系统。杨秀(xiu)礼说,正是这艘打桩船(chuan)的助力,让杭州湾(wan)跨海大桥(qiao)提(ti)前8个月通车。
从合(he)作研(yan)发到自主研(yan)发全球最大打桩船(chuan),时间的回响里(li),激荡出(chu)中国桥(qiao)梁(liang)建造装备的清晰发展轨迹。
以打桩船(chuan)为例,上世纪80年代以前多(duo)采用蒸汽动力木质桩锤,只能在浅水(shui)区进行简单施工,桥(qiao)梁(liang)建造装备受制于技术;进入20世纪初,国产化打桩船(chuan)的相继研(yan)发建造,有力支撑了重大工程建设,桥(qiao)梁(liang)建造装备从进口依(yi)赖转(zhuan)向自主突破;近20年,凭借超(chao)大型化、智能化、多(duo)功能的优势,中国打桩船(chuan)打破国外技术垄断(duan),成(cheng)为全球海洋工程装备领域不容忽视的力量。
业内人士表示,中国桥(qiao)梁(liang)建造装备已在超(chao)大跨径桥(qiao)梁(liang)、智能建造技术、极端环境施工等领域树立起世界标杆。
超(chao)大超(chao)长(chang)油缸让打桩船(chuan)更给力
全产业链加快技术突破
短(duan)短(duan)数(shu)十(shi)年,中国桥(qiao)梁(liang)建造装备为何快速崛起?
需求(qiu)持续牵引供给。“经济社会的快速发展叠加幅员辽阔的独特禀(bing)赋,催生过江(jiang)越海、穿山越岭的多(duo)元运输需求(qiu),倒逼全产业链加快技术突破。”杨秀(xiu)礼说,以“二航长(chang)青”打桩船(chuan)为例,跨海铁路大桥(qiao)对桩基带来更大的压力,要求(qiu)打桩船(chuan)拥有更强的动力,为此研(yan)发团(tuan)队相继突破密封圈、轴(zhou)承润滑垫(dian)等关键技术,实现了超(chao)大超(chao)长(chang)油缸的国产化替代。
供给端也不断(duan)升级。随着一座座重大桥(qiao)梁(liang)的建成(cheng),我国逐渐锻造出(chu)一支高素质人才团(tuan)队,在施工装备、材料研(yan)发、关键工艺等领域积(ji)淀(dian)了雄厚(hou)的技术实力。
未来的造桥(qiao)“神器”会长(chang)什么样?
更“聪明”——
人工智能、物联网等新技术将与桥(qiao)梁(liang)建造装备深度融合(he),通过人工智能智慧(hui)大脑实现施工过程的自动化控制与实时监(jian)测,让桥(qiao)梁(liang)建造装备更可靠。比如(ru),监(jian)控系统精准调控混(hun)凝土振捣、结合(he)三维数(shu)字化平(ping)台动态优化施工线型等,大幅提(ti)升施工精度与效率,推动桥(qiao)梁(liang)建造向数(shu)字化、可视化转(zhuan)型。
更“全能”——
“下一步,装备研(yan)发将朝着功能集成(cheng)与工序协同(tong)方向发展,通过一体化设计整合(he)施工全流程。”中交二航局总工程师张永涛先容,这将减少(shao)设备数(shu)量与施工环节,通过系统化协作优化资源配置,推动桥(qiao)梁(liang)建造向工业化、集约(yue)化模式转(zhuan)变,有效降低成(cheng)本并缩短(duan)工期。
更“绿色(se)”——
聚(ju)焦低碳环保与资源可持续利(li)用,未来的装备设计将更注重生态友好。比如(ru)采用新能源降低能耗,减少(shao)碳排放。造桥(qiao)装备不仅(jin)是“大力士”“全能王(wang)”,还(hai)将是“环保先锋(feng)”。
“几十(shi)年间,中国桥(qiao)梁(liang)建造装备实现了从技术引进、自主突破到创新引领的跨越式发展。”杨秀(xiu)礼说,未来,将有更多(duo)以智能、高效、绿色(se)为特点的造桥(qiao)“神器”涌现,推动我国桥(qiao)梁(liang)继续跨越山海,畅达交通。