科技赋能建桥“国家队”持续攀登行业高峰

长江日报 2024年11月13日

    图为全球最大吨位桥面吊机。

    长江经济带发展战略是党中央作出的重大战略决策,在中国式现代化中具有重要地位和作用。推动长江经济带高质量发展,要坚持把科技创新作为主动力,积极开辟发展新领域新赛道。

    作为国家交通基础设施建设的主力军,在汉央企中交二航局围绕常泰长江大桥、张靖皋长江大桥、双柳长江大桥等长江沿线重点工程,持续开展科技攻关和实践,全面展示央企在助力长江经济带建设中的担当,为推动长江经济带高质量发展发挥重要支撑作用。

    水润江苏,拥江向海。张靖皋长江大桥连接江苏苏州、泰州和南通三市,线路全长30公里,跨江段全长7859米,是目前在建世界最大跨径悬索桥,其南航道桥南锚碇地连墙体量大、深度深、精度高、工艺新,不仅建设难度大,而且建设工期紧。其中,整个项目地连墙钢筋用量达到2.2万吨,平均月需求量超过2000吨,峰值需求量超过3000吨,远超同类项目。

    如何提高钢筋加工效率?如何在保障工期的前提下尽可能节约钢筋生产成本?这些问题显得尤为突出,也是钢筋生产管理中面临的实际问题。针对以上问题,中交二航局技术中心团队集思广益,充分借鉴智能制造成熟经验,创新提出钢筋云工厂理念,自主研发钢筋数字化云平台,利用系列化AI工具和软件系统,对生产全过程进行数字化赋能,提高钢筋精细化管理水平。

    技术团队创新提出将图像识别技术应用于钢筋翻样环节,利用计算机自动从钢筋图纸中提取用于生产加工的有用信息,快速将施工图纸转换成钢筋加工单据,大幅度提高钢筋翻样效率。为提高原材料利用率,技术团队在充分调研已有技术的基础上,创新提出多目标钢筋下料优化算法,自主攻克超大规模钢筋集中下料优化难题,可在极短时间内为工人输出最经济的钢筋下料加工方案。

    同时,为了使机器设备可以读懂钢筋加工信息,技术团队研发了生产任务远程下发技术,工人使用扫码枪扫描纸质工单即可将云端生产任务通过网络下载到本地设备。同时,设备加工进度数据也被实时同步到云端,从而实现了设备和平台之间的双向通信。

    2023年12月,随着最后一幅二期钢筋笼槽段浇筑完成,张靖皋长江大桥南航道桥南锚碇地连墙施工顺利完成。在钢筋数字化技术的加持下,钢筋翻样效率较传统做法提高5倍以上,钢筋损耗较传统做法降低约1%。

    长江下游,碧波奔涌。2024年6月9日,中交二航局参建的世界最大跨度斜拉桥——常泰长江大桥顺利合龙。常泰长江大桥是世界首座集高速公路、城际铁路和普通公路为一体的过江通道,为世界最大跨度斜拉桥,建成后将促进服务长三角一体化发展,完善区域路网布局,促进扬子江城市群协调发展。

    常泰长江大桥5号墩沉井总重约22.3万吨,是世界最大水中沉井。为解决传统沉井取土施工中人工操作定位精度差、夜晚工作效率低等问题,中交二航局结合国内外沉井施工案例及工业自动化控制技术成果,研发出一套智能气举取土集群控制系统与装备。“我们通过在门吊上加装高精度传感器,吸泥管平面位置及高程信息便能自动被感知并形成数据。”技术团队根据传感器获得的数据,再结合沉井结构,在井孔内预设好吸泥点位置、吸泥管下放深度和移动路径,让取土作业真正实现可控、可视、可测的目标。

    常泰长江大桥主航道桥主跨1208米,塔高350米,工程规模庞大、体系复杂、结构多样,跨度、高度均为同类型桥梁世界之最。中交二航局为项目配备“超级装备”——1800吨级全球最大吨位桥面吊机。新型吊机不仅“力气大”,最大起重量为2000吨,最大起升高度80米,相当于一次性将1400台小轿车提升至25层楼的高度;它还“很聪明”,能实时监控施工状态,并可远程管理与调控,提升吊装性能60%以上。2024年5月29日,长江江心,随着巨型吊机发力,数十根吊索提起最后一节钢桁梁缓缓上升,经过2个多小时吊装,这个大“积木”顺利“卡”进空位。至此,历经近16个月,大桥吊装全部完成。

    在武汉,中交二航局研发并升级的第三代一体化智能筑塔机,助双柳长江大桥主塔拔节生长、喜封金顶;研发的混凝土布料振捣一体机,显著提高了混凝土浇筑质量。在黄冈和鄂州交界处的燕矶长江大桥,是世界首座不同垂度四主缆双层钢桁梁悬索桥,针对主塔施工,中交二航局在湖北省首次使用钢筋部品工艺,不仅大大缩减了施工时间,而且减少施工人员50%以上;针对超厚壁的大桥主塔,中交二航局研发混凝土生产全过程质量监控系统,全方位防控混凝土开裂。

    目前,中交二航局正在同时建设10座跨长江大桥、6座跨度超1500米的大桥。依托强大的技术创新能力,中交二航局已研发了千米级斜拉桥建造技术等十大国际领先技术,累计荣获国家和省部级科技进步奖近400项。面向未来,中交二航局将锚定“做受市场信赖的工程承包商”的基本定位,以智能建造为支点开发可复制、可推广的工程建造解决方案,进一步拓宽市场边界,推动长江经济带实现更高质量、更有效率、更可持续、更为安全的发展。   

    撰文:晏久顺