一體化筑塔機(jī)、鋼筋智能拼接、焊接機(jī)器人……看雙柳長江大橋上的智能建造

2023年11月10日

長江北畔，兩座“高塔”比肩而立，現(xiàn)場轟鳴聲不斷。技術(shù)員輕輕按下操作鍵，約5層樓高的“一體化智能筑塔機(jī)”緩慢向上爬升，僅一個(gè)半小時(shí)完成了一次6米“登高”；施工平臺上，一片片排布勻稱、焊點(diǎn)密實(shí)的鋼筋網(wǎng)片被吊入“鋼筋部品胎架”中，工人僅需1到2天就完成一節(jié)塔柱“骨架”的拼裝……11月8日，這是記者在中交二航局負(fù)責(zé)建造的長江上最寬的鋼箱梁懸索橋——雙柳長江大橋主墩施工現(xiàn)場看到的建設(shè)場景。

大橋墩柱施工現(xiàn)場

武漢雙柳長江大橋及接線工程是武漢都市圈環(huán)線高速公路的重要組成部分，大橋主跨1430米、寬50.5米，采用雙向8車道，設(shè)計(jì)時(shí)速為120公里，由湖北交投投資建設(shè)、中交二航局負(fù)責(zé)施工。目前，大橋處于加速建設(shè)期，北岸主墩正在進(jìn)行第15節(jié)塔柱施工，凈高達(dá)87.215米。

大橋北岸主墩高211.75米，由塔座、上、中、下塔柱和上、中、下橫梁組成，其中塔座高2米，塔柱采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，橫梁采用預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)。由于大橋采用“一跨過江”的施工方案，整座大橋的重量經(jīng)由主纜傳遞后“壓”在了主墩上，其施工質(zhì)量對大橋的建設(shè)有著重要影響，同時(shí)又要滿足生產(chǎn)工期、外觀質(zhì)量等要求，施工壓力倍增。

“要雕筑出藝術(shù)精品，就要有一把鋒利的‘刻刀’，我們的‘刻刀’就是智能建造。”二航局雙柳長江大橋項(xiàng)目總工程師陳誠表示。

標(biāo)準(zhǔn)化加工廠區(qū)

結(jié)合二航局在深中通道、龍?zhí)堕L江大橋、燕磯長江大橋上的成功使用經(jīng)驗(yàn)，陳誠堅(jiān)定了在雙柳長江大橋上使用一體化智能筑塔機(jī)的決心。一體化智能筑塔機(jī)集鋼筋部品調(diào)位、自動(dòng)澆筑、自動(dòng)振搗、獨(dú)立智能養(yǎng)護(hù)系統(tǒng)和集成控制于一體，同時(shí)兼具塔柱施工的大量步驟，實(shí)現(xiàn)了橋梁主塔工廠化、智能化、裝配化施工，讓塔柱施工變成了“流水線”作業(yè)，大大提高了施工的效率與安全性。

為了更“適配”建設(shè)需求，項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)與二航局總部技術(shù)團(tuán)隊(duì)共同探討研究，將收分系統(tǒng)、養(yǎng)護(hù)系統(tǒng)、作業(yè)空間、標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)施等設(shè)計(jì)得更加智能和人性化，還開發(fā)了混凝土布料振搗一體機(jī)，通過三維激光掃描儀，自動(dòng)識別布料和振搗點(diǎn)位，融合機(jī)電液控制技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了混凝土澆筑過程可視、可控，顯著提高混凝土澆筑質(zhì)量。

大橋一體化智能筑塔機(jī)搭配的鋼筋部品工藝，是實(shí)現(xiàn)主墩塔柱“精雕細(xì)琢”的重要手法。鋼筋部品工藝是將大橋主塔鋼筋骨架“預(yù)制”成整體后，再起吊至主塔施工節(jié)段進(jìn)行安裝的工藝，在搭配以“裝配化設(shè)計(jì)、自動(dòng)化下料、工廠化制作、快速化安裝、智能化控制”為總體理念的鋼筋部品工業(yè)化智能建造成套技術(shù)體系的加持下，大橋建設(shè)“精品過程管控”得以充分實(shí)現(xiàn)。

一體化智能筑塔機(jī)助力大橋長高

為了將打造精品的理念貫徹到底，項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)引進(jìn)了二航局技術(shù)中心研發(fā)的“鋼筋網(wǎng)片柔性生產(chǎn)線”，雙柳長江大橋成為了湖北省首個(gè)使用該生產(chǎn)線的工程。鋼筋網(wǎng)片柔性生產(chǎn)線是在鋼筋加工廠內(nèi)，將鋼筋加工成鋼筋部品的“半成品”——鋼筋網(wǎng)片，再于現(xiàn)場拼接成整體。通過自動(dòng)化操作系統(tǒng)，它實(shí)現(xiàn)了鋼筋自動(dòng)下料布筋、鋼筋網(wǎng)片自動(dòng)綁扎及焊接、網(wǎng)片立體彎折成型等功能，能將鋼筋間距嚴(yán)格控制在標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)，相較于傳統(tǒng)的人工綁扎，大大提高了施工精度，增強(qiáng)了成型后的鋼筋部品強(qiáng)度。

此外，項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)還形成了信息管理系統(tǒng)，搭建云平臺，對施工現(xiàn)場實(shí)施監(jiān)測，強(qiáng)化人機(jī)料配合；運(yùn)用數(shù)字建造技術(shù)，讓施工過程數(shù)字化、可視化。在不遠(yuǎn)處的二航局陽邏產(chǎn)業(yè)園碼頭，航科物流公司通過部署智慧港區(qū)物流園建設(shè)，自主研發(fā)涵蓋訂單管理（OMS）、倉儲(chǔ)管理（WMS）、計(jì)費(fèi)中心（BMS）等功能的管理信息系統(tǒng)，以信息互聯(lián)帶動(dòng)物流互聯(lián)，有效推動(dòng)了園區(qū)數(shù)字化轉(zhuǎn)型升級；在結(jié)構(gòu)公司雙柳生產(chǎn)基地，橋梁“鋼軀”的智能化制造、數(shù)字化管理已初步實(shí)現(xiàn)……“智能建造將是重要的發(fā)展機(jī)遇，打造‘精品工程’已不僅僅是質(zhì)量、安全、管理、外觀等的‘競技場’，自動(dòng)化、數(shù)字化等技術(shù)實(shí)力也將成為這一舞臺上的強(qiáng)大競爭力。”陳誠說。

施工現(xiàn)場鳥瞰

武漢雙柳長江大橋及接線工程是規(guī)劃中武漢新港高速（新洲至華容）跨越長江的過江通道，項(xiàng)目起于武漢市新洲區(qū)S111漢新線，終點(diǎn)與S31黃鄂高速公路相接，路線全長約35公里。項(xiàng)目建成后，將進(jìn)一步增強(qiáng)過江通道供給能力，有效推動(dòng)武漢都市圈一體化進(jìn)程，為沿線區(qū)域經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展提供重要支撐，對武漢都市圈乃至長江中游城市群建設(shè)具有重要意義。

（責(zé)任編輯：何雯麗）