智能建造讓中國(guó)橋跨越“工程禁區(qū)”

2024年05月28日

近年來(lái)，中交二航局借助數(shù)智賦能不斷突破傳統(tǒng)橋梁建造的“天花板”，在曾經(jīng)的“工程禁區(qū)”架起一座座橋梁，助推中國(guó)橋成為閃亮的國(guó)家名片。一座座世界級(jí)大橋不斷延伸跨越天塹的背后，與中交二航局積極采用智能建造關(guān)鍵技術(shù)與裝備密不可分。

5月6日，江城武漢，在陽(yáng)邏實(shí)驗(yàn)基地約6000平方米的實(shí)驗(yàn)樓里，中交二航局研發(fā)的多項(xiàng)智能裝備正緊鑼密鼓地開(kāi)展中試。下一站，它們將被發(fā)往全國(guó)各地，投入各個(gè)超級(jí)工程建設(shè)現(xiàn)場(chǎng)，幫助工程更好、更快、更安全地刷新建設(shè)“進(jìn)度條”。

近年來(lái)，中交二航局借助數(shù)智賦能不斷突破傳統(tǒng)橋梁建造的“天花板”，在曾經(jīng)的“工程禁區(qū)”架起一座座橋梁，助推中國(guó)橋成為閃亮的國(guó)家名片。在其參建的300多座跨江、跨海、跨高山峽谷大橋中，20多座成為“世界第一橋”。

超級(jí)工程屢創(chuàng)世界之最

在江蘇，一座連接常州與泰州的世界級(jí)過(guò)江通道正在進(jìn)行最后的合龍沖刺。這座常泰長(zhǎng)江大橋主航道橋主跨1208米，塔高350米，跨度、高度均為同類型橋梁世界之最。

不同于常規(guī)工地現(xiàn)場(chǎng)大量工人忙碌穿梭，這里的鋼筋加工廠，工人寥寥無(wú)幾。鋼筋部品生產(chǎn)線上，自動(dòng)下料、切割、彎折和成型的多臺(tái)機(jī)器人協(xié)同運(yùn)轉(zhuǎn)，將過(guò)去工人需要在橋塔上操作的高空作業(yè)轉(zhuǎn)移到了工廠提前完成。

“過(guò)去，這種規(guī)模的橋梁工程，現(xiàn)場(chǎng)原位鋼筋散綁需要40余名工人。但如今，我們項(xiàng)目上塔頂鋼筋作業(yè)只需要8人。鋼筋部品全機(jī)械化高精度成型，工程質(zhì)量大幅提升，施工本質(zhì)安全大幅提高。”中交二航局高級(jí)顧問(wèn)張鴻說(shuō)。

在廣東，深中通道伶仃洋大橋在茫茫大海中等待著最后的通車倒計(jì)時(shí)。深中通道伶仃洋大橋?yàn)橹骺?666米的三跨全漂浮體系鋼箱梁懸索橋，創(chuàng)下全離岸海中鋼箱梁懸索橋跨徑最大、通航凈高最高、海中錨碇體量最大等多項(xiàng)世界紀(jì)錄。在這項(xiàng)面臨世界級(jí)技術(shù)挑戰(zhàn)的工程中，中交二航局承建伶仃洋大橋東主塔等多項(xiàng)施工任務(wù)。

為解決全離岸海相淤泥區(qū)錨碇建設(shè)難題，項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)提出“鎖扣鋼管樁+工字型板樁+平行鋼絲索”自平衡柔性圍堰，實(shí)現(xiàn)45天快速成島。為降低工人勞動(dòng)強(qiáng)度、提高工效，首次研制了混凝土橋塔智能筑塔機(jī)，塔柱施工速度每天最高可達(dá)1.2米，減少高空操作人員近60%。

工程背后的智慧密碼

近日，2024年國(guó)際橋梁大會(huì)（IBC）獎(jiǎng)項(xiàng)相關(guān)評(píng)審工作完成，4座中國(guó)橋上榜，中交二航局占據(jù)3席，其中深中通道伶仃洋大橋獲得喬治·理查德森獎(jiǎng)。

一座座“世界級(jí)”大橋不斷延伸跨越天塹，背后有著怎樣一套智慧密碼？近年來(lái)，中交二航局深入研究橋梁工業(yè)化智能建造技術(shù)，提出了“做工程”向“做產(chǎn)品”轉(zhuǎn)變的理念，系統(tǒng)搭建了橋梁數(shù)字建造總體架構(gòu)，推動(dòng)橋梁產(chǎn)品提檔升級(jí)。如今，中交二航局已有近20個(gè)重大工程采用智能建造關(guān)鍵技術(shù)與裝備，400個(gè)項(xiàng)目應(yīng)用了數(shù)字化平臺(tái)，在業(yè)界被譽(yù)為“中國(guó)建橋夢(mèng)之隊(duì)”。

這支“夢(mèng)之隊(duì)”不僅擅長(zhǎng)攻克疑難雜癥，同時(shí)持續(xù)通過(guò)科技創(chuàng)新，解決工程建設(shè)領(lǐng)域一系列量大面廣的基礎(chǔ)問(wèn)題。

2019年，中交二航局開(kāi)始研制混凝土云平臺(tái)。歷經(jīng)4年的迭代升級(jí)，2023年2月該平臺(tái)正式上線。目前，這個(gè)平臺(tái)已接入400個(gè)項(xiàng)目混凝土生產(chǎn)數(shù)據(jù)，為近3000萬(wàn)立方米混凝土生產(chǎn)和供應(yīng)提供了支撐，實(shí)現(xiàn)了優(yōu)化資源配置、提升設(shè)備效能、降低材料損耗等目標(biāo)。

科技創(chuàng)新不是一蹴而就的，中交二航局的每一代產(chǎn)品的研發(fā)都在陽(yáng)邏實(shí)驗(yàn)基地經(jīng)歷了多輪實(shí)驗(yàn)，投入現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用后仍不斷迭代升級(jí)。

今年5月，世界首座不同垂度四主纜體系懸索橋——湖北燕磯長(zhǎng)江大橋?qū)?shí)現(xiàn)主塔封頂，這里應(yīng)用的一體化智能筑塔機(jī)正是中交二航局打造的第三代產(chǎn)品。

科技強(qiáng)企打造高質(zhì)量發(fā)展引擎

“智能建造是當(dāng)前交通行業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)的必然選擇，是推動(dòng)交通行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的必然要求。二航局以橋梁智能建造為突破口，融合工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)理念，搭建智能建造體系，相關(guān)成果在多個(gè)場(chǎng)景中得到應(yīng)用。”中交二航局黨委書(shū)記、董事長(zhǎng)李宗平表示，如今，橋梁建設(shè)已經(jīng)從傳統(tǒng)人力密集型轉(zhuǎn)變?yōu)榭萍济芗徒ㄔ旆绞健?/p>

多年來(lái)，中交二航局不斷完善“大科技”體系，全面提升科技引領(lǐng)、智能建造能力。目前，已構(gòu)建形成了集科技研發(fā)、技術(shù)服務(wù)、設(shè)計(jì)咨詢、數(shù)字技術(shù)等于一體的科技體系，并不斷強(qiáng)化科技創(chuàng)新、產(chǎn)業(yè)孵化雙輪驅(qū)動(dòng)。

聚焦超大跨橋梁建造、工業(yè)化建造、先進(jìn)材料、智能裝備、數(shù)字化技術(shù)等方向，中交二航局研發(fā)了千米級(jí)斜拉橋、海中超大跨懸索橋、超大跨鋼桁拱橋等十大國(guó)際領(lǐng)先橋梁建造技術(shù)。其所屬的智行國(guó)際、武港院、新材料等成為國(guó)家級(jí)“專精特新”小巨人企業(yè)。

在創(chuàng)新平臺(tái)方面，中交二航局不斷打造高端合作平臺(tái)，共建國(guó)家數(shù)字建造技術(shù)創(chuàng)新中心橋梁智能建造實(shí)驗(yàn)室，牽頭組建中國(guó)公路學(xué)會(huì)交通智能建造分會(huì)，獲批橋梁智能建造國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)驗(yàn)證點(diǎn)，形成5個(gè)國(guó)家級(jí)、11個(gè)省部級(jí)的創(chuàng)新平臺(tái)體系。在武漢陽(yáng)邏打造的橋梁智能建造研發(fā)中心，是華中地區(qū)規(guī)模最大、功能最全的建筑企業(yè)智能建造綜合實(shí)驗(yàn)基地，為一體化筑塔機(jī)、鋼筋部品、智能塔吊研發(fā)提供了實(shí)驗(yàn)中試平臺(tái)。

2023年12月，中交二航局獲批橋梁智能建造國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)驗(yàn)證點(diǎn)。這是橋梁產(chǎn)業(yè)工業(yè)化轉(zhuǎn)型領(lǐng)域首個(gè)國(guó)家級(jí)標(biāo)準(zhǔn)化創(chuàng)新平臺(tái)，將有力支撐橋梁智能建造領(lǐng)域科技創(chuàng)新及成果轉(zhuǎn)化，進(jìn)一步推動(dòng)建立橋梁智能建造領(lǐng)域標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)體系。未來(lái)，該平臺(tái)將進(jìn)一步優(yōu)化工業(yè)化產(chǎn)品研制質(zhì)量，提升企業(yè)自主創(chuàng)新能力，為我國(guó)標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)量升級(jí)，引領(lǐng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展作出貢獻(xiàn)。