一體化架橋機、智能筑塔機、大噸位橋面吊機……
造橋有“神器” 穿云又越海
東海之畔,世界最長跨海高速鐵路大橋——浙江杭州灣跨海鐵路大橋步入海上樁基施工新階段;
長江中游,世界最大跨度四主纜懸索橋——湖北燕磯長江大橋向年底主體工程完工的目標沖刺;
目光向南,世界最高雙層懸索橋——廣東獅子洋通道建設取得新進展,主橋主塔完成首道鋼桁梁架設;
跨江河、越湖海、穿峽谷……今年以來,多項重大橋梁工程施工加快,這背后,少不了一個個造橋“神器”大顯神通。打樁、筑塔、吊裝……在橋梁施工裝備的加持下,工程建設者化天塹為通途。
建270米高塔,吊2000噸重物
一體化、智能化成趨勢
港珠澳大橋、廣東深中大橋、江蘇常泰長江大橋……每一個“超級工程”的建設都少不了各式造橋“神器”的參與。
橋墩建設,一體化架橋機讓橋墩拼裝得“更結實”。
廣東深圳鹽港東立交施工現場,名為“墩梁一體化架橋機”的智能設備橫亙在半空中,進行引孔、打樁、架梁等作業。
“過去,橋梁施工現場擺滿腳手架和起重機,很受環境制約,施工效率低、建設周期長,而且影響周邊環境?!敝薪欢骄旨夹g中心裝備部經理肖浩介紹,有了這臺設備,工地從陸地移至空中,降低對周邊環境的干擾,還能更好適應城市、山區、淺海等復雜環境,施工效率提升30%。不僅如此,它還裝配了“數字大腦”,實時采集傳輸數據,并預警情況,肖浩介紹,“項目竣工后,設備能生成數字化模型,為后續橋梁維護提供參考?!?/p>
橋梁塔柱施工,智能筑塔機讓索塔安全“長高個”。
伶仃洋上,深中大橋東西兩座主塔矗立于廣闊海面上。高270米的全球最高海中橋塔怎么建?智能筑塔機來幫忙。它集合模架爬升、混凝土布料、智能養護等功能,即使遭遇八級大風,也能助力塔柱每天爬升1.2米,施工效率較傳統工藝提升1.5倍。
“近年來,我國加速建設超級橋梁,但傳統施工方式效率低、風險高?!毙ず平榻B,以混凝土橋塔施工為例,傳統方式靠工人高空作業,安全隱患多、質量難以精準控制。智能筑塔機通過工廠化生產和智能化控制,革新橋梁建造模式,目前已在深中大橋、燕磯長江大橋、江蘇寧揚長江大橋等多個工程驗證成功,與傳統方式相比,橋塔建設周期縮短30%,成本降低20%,碳排放減少40%。
橋面吊裝,大噸位吊機讓箱梁吊裝如同“搭積木”。
長江下游,常泰長江大橋橫臥江面。由于橋梁主跨長、雙層橋面重量大,全橋共有91個大節段,最大鋼桁梁單體重量超1800噸,普通吊機無法正常工作。為了將這91個大“積木”拼接到位,全球最大噸位橋面吊機應運而生,它不僅“力氣”大,能輕松吊起2000噸重物,還很“聰明”,能實時監控施工狀態,使安裝誤差控制在5毫米內。
“這一國產裝備的制造成本僅為進口同類裝備的一半左右,且施工過程中的能耗較傳統吊機低30%,碳排放減少25%?!毙ず平榻B,通過模塊化設計,吊機可拆解為200個標準部件,從而適配不同橋梁的建設需求,為每座跨江大橋節約成本。
樁架高150米,吊樁、抗風浪能力強
自主研發打樁船見證發展
錢塘江入???,兩座跨海大橋隔海相望,共同見證中國橋梁建造裝備的跨越式發展。
一側,杭州灣跨海鐵路大橋正加緊建設;另一側,17年前建成的杭州灣跨海大橋刷新彼時世界最長跨海大橋的紀錄,為長三角一體化貢獻力量。
3月1日,遼闊的杭州灣傳來“砰砰”巨響,樁架高達150米的我國自主研發的全球最大打樁船“二航長青”,將一根長98.5米的鋼管樁精準釘入海底巖層,助力杭州灣跨海鐵路大橋步入建設快車道。
“這艘打樁船是目前世界上樁架最高、吊樁能力最大、抗風浪能力最強的打樁船。”中交二航局副總工程師楊秀禮介紹,其關鍵部件主油缸實現了國產化,重量、直徑、長度均創下全球第一。未來兩個月,“二航長青”將在這里打下約200根同類樁基。更大、更高、更強的造橋裝備,讓乘高鐵跨越杭州灣指日可待。
還是這片海,2003年底,相似的“砰砰”聲,卻遠沒有如今的從容。
楊秀禮回憶,當時公司缺少適合海洋作業的高端設備,唯有主動求變,和國外一家公司成立合資公司,引進先進技術,“那是場孤注一擲的冒險,設備耗資1.6億元,但當年企業利潤還不到2000萬元。”
研制的“海力801”打樁船,將樁架高度從80米提升至95米,并引入定位系統。楊秀禮說,正是這艘打樁船的助力,讓杭州灣跨海大橋提前8個月通車。
從合作研發到自主研發全球最大打樁船,時間的回響里,激蕩出中國橋梁建造裝備的清晰發展軌跡。
以打樁船為例,上世紀80年代以前多采用蒸汽動力木質樁錘,只能在淺水區進行簡單施工,橋梁建造裝備受制于技術;進入20世紀初,國產化打樁船的相繼研發建造,有力支撐了重大工程建設,橋梁建造裝備從進口依賴轉向自主突破;近20年,憑借超大型化、智能化、多功能的優勢,中國打樁船打破國外技術壟斷,成為全球海洋工程裝備領域不容忽視的力量。
業內人士表示,中國橋梁建造裝備已在超大跨徑橋梁、智能建造技術、極端環境施工等領域樹立起世界標桿。
超大超長油缸讓打樁船更給力
全產業鏈加快技術突破
短短數十年,中國橋梁建造裝備為何快速崛起?
需求持續牽引供給?!敖洕鐣目焖侔l展疊加幅員遼闊的獨特稟賦,催生過江越海、穿山越嶺的多元運輸需求,倒逼全產業鏈加快技術突破?!睏钚愣Y說,以“二航長青”打樁船為例,跨海鐵路大橋對樁基帶來更大的壓力,要求打樁船擁有更強的動力,為此研發團隊相繼突破密封圈、軸承潤滑墊等關鍵技術,實現了超大超長油缸的國產化替代。
供給端也不斷升級。隨著一座座重大橋梁的建成,我國逐漸鍛造出一支高素質人才團隊,在施工裝備、材料研發、關鍵工藝等領域積淀了雄厚的技術實力。
未來的造橋“神器”會長什么樣?
更“聰明”——
人工智能、物聯網等新技術將與橋梁建造裝備深度融合,通過人工智能智慧大腦實現施工過程的自動化控制與實時監測,讓橋梁建造裝備更可靠。比如,監控系統精準調控混凝土振搗、結合三維數字化平臺動態優化施工線型等,大幅提升施工精度與效率,推動橋梁建造向數字化、可視化轉型。
更“全能”——
“下一步,裝備研發將朝著功能集成與工序協同方向發展,通過一體化設計整合施工全流程?!敝薪欢骄挚偣こ處煆堄罎榻B,這將減少設備數量與施工環節,通過系統化協作優化資源配置,推動橋梁建造向工業化、集約化模式轉變,有效降低成本并縮短工期。
更“綠色”——
聚焦低碳環保與資源可持續利用,未來的裝備設計將更注重生態友好。比如采用新能源降低能耗,減少碳排放。造橋裝備不僅是“大力士”“全能王”,還將是“環保先鋒”。
“幾十年間,中國橋梁建造裝備實現了從技術引進、自主突破到創新引領的跨越式發展?!睏钚愣Y說,未來,將有更多以智能、高效、綠色為特點的造橋“神器”涌現,推動我國橋梁繼續跨越山海,暢達交通。(記者 韓鑫)