|
|
圖為墩梁一體化架橋機在深圳鹽港東立交施工現(xiàn)場作業(yè)。 |
|
|
圖為智能筑塔機參與深中大橋東索塔施工。 |
|
|
圖為全球最大噸位橋面吊機在常泰長江大橋作業(yè)。 |
|
|
全球最大打樁船“二航長青”在杭州灣海域作業(yè)。 |
|
|
施工中的常泰長江大橋。 |
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(jié)實”。
廣東深圳鹽港東立交施工現(xiàn)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(yè)。
“過去，橋梁施工現(xiàn)場擺滿腳手架和起重機，很受環(huán)境制約，施工效率低、建設周期長，而且影響周邊環(huán)境。”中交二航局技術中心裝備部經(jīng)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(huán)境的干擾，還能更好適應城市、山區(qū)、淺海等復雜環(huán)境，施工效率提升30%。不僅如此，它還裝配了“數(shù)字大腦”，實時采集傳輸數(shù)據(jù)，并預警情況，肖浩介紹，“項目竣工后，設備能生成數(shù)字化模型，為后續(xù)橋梁維護提供參考。”
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(yǎng)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(tǒng)工藝提升1.5倍。
“近年來，我國加速建設超級橋梁，但傳統(tǒng)施工方式效率低、風險高。”肖浩介紹，以混凝土橋塔施工為例，傳統(tǒng)方式靠工人高空作業(yè)，安全隱患多、質(zhì)量難以精準控制。智能筑塔機通過工廠化生產(chǎn)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(tǒng)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(jié)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(jiān)控施工狀態(tài)，使安裝誤差控制在5毫米內(nèi)。
“這一國產(chǎn)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(tǒng)吊機低30%，碳排放減少25%。”肖浩介紹，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(jié)約成本。
樁架高150米，吊樁、抗風浪能力強
自主研發(fā)打樁船見證發(fā)展
錢塘江入海口，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(fā)展。
一側(cè)，杭州灣跨海鐵路大橋正加緊建設；另一側(cè)，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(fā)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(xiàn)了國產(chǎn)化，重量、直徑、長度均創(chuàng)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(yè)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(yè)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(tǒng)。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(fā)到自主研發(fā)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(fā)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(zhì)樁錘，只能在淺水區(qū)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(chǎn)化打樁船的相繼研發(fā)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(zhuǎn)向自主突破；近20年，憑借超大型化、智能化、多功能的優(yōu)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(yè)內(nèi)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(huán)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(chǎn)業(yè)鏈加快技術突破
短短數(shù)十年，中國橋梁建造裝備為何快速崛起？
需求持續(xù)牽引供給。“經(jīng)濟社會的快速發(fā)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(chǎn)業(yè)鏈加快技術突破。”楊秀禮說，以“二航長青”打樁船為例，跨海鐵路大橋?qū)痘鶐砀蟮膲毫Γ蟠驑洞瑩碛懈鼜姷膭恿Γ瑸榇搜邪l(fā)團隊相繼突破密封圈、軸承潤滑墊等關鍵技術，實現(xiàn)了超大超長油缸的國產(chǎn)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(zhì)人才團隊，在施工裝備、材料研發(fā)、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(lián)網(wǎng)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(xiàn)施工過程的自動化控制與實時監(jiān)測，讓橋梁建造裝備更可靠。比如，監(jiān)控系統(tǒng)精準調(diào)控混凝土振搗、結(jié)合三維數(shù)字化平臺動態(tài)優(yōu)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(shù)字化、可視化轉(zhuǎn)型。
更“全能”——
“下一步，裝備研發(fā)將朝著功能集成與工序協(xié)同方向發(fā)展，通過一體化設計整合施工全流程。”中交二航局總工程師張永濤介紹，這將減少設備數(shù)量與施工環(huán)節(jié)，通過系統(tǒng)化協(xié)作優(yōu)化資源配置，推動橋梁建造向工業(yè)化、集約化模式轉(zhuǎn)變，有效降低成本并縮短工期。
更“綠色”——
聚焦低碳環(huán)保與資源可持續(xù)利用，未來的裝備設計將更注重生態(tài)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(huán)保先鋒”。
“幾十年間，中國橋梁建造裝備實現(xiàn)了從技術引進、自主突破到創(chuàng)新引領的跨越式發(fā)展。”楊秀禮說，未來，將有更多以智能、高效、綠色為特點的造橋“神器”涌現(xiàn)，推動我國橋梁繼續(xù)跨越山海，暢達交通。
《 人民日報 》（ 2025年03月26日 04 版）
