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大国重器吊起3000吨“积木”,像3D打印一样造桥

大国重器吊起3000吨“积木”,像3D打印一样造桥

2022年09月28日

打印来源:湖北日报

海上超级工程现场记者探访湖北装配式施工新技术


伶仃洋畔,大潮翻涌。一条施工难度与港珠澳大桥比肩的海上超级工程——深中通道(深圳至中山)正绵延“生长”。通道采用“东隧西桥”方案,全长约24公里,双向8车道,概算总投资446.9亿元,是集“桥、岛、隧、水下互通”四位一体的世界级、超大型跨海集群工程。


复杂的环境也是湖北企业的“练兵场”。在这里,湖北装配式施工迭代升级、大显身手:基于BMI技术的智慧化梁场比常规节省2/3的人力,遍布场区的上千个感应装置能够实现预警、监控、追踪;大型起重船舶“天一号”在海上稳如地面,吊起3200吨世界单片最重混凝土箱梁,架设误差不超过5厘米。国庆前夕,记者来到深中通道中铁大桥局工地探访。



海上吊起3000吨重的箱梁搭积木


深中通道有17公里。为了减少对海洋生态的破坏,海上桥段主要采用单片跨度较大的60米箱梁。


9月19日凌晨5点,海上天色微亮,大国重器“天一号”早已抵达主跨中山大桥附近。湖北日报全媒记者站在桥墩上看到,数十层楼高的“天一号”在海面稳如平地,20多名船员各就各位。随着现场施工总指挥一声令下,8组大功率卷扬机同时启动,重达450多吨的吊具稳稳上升,吊起3000吨重的第245片箱梁,相当于2000辆小汽车。



海上架桥就像“搭积木”,起吊装备至关重要。此前,湖北企业在大江大河上架桥,因难以设计制造大型起吊装备,第一代箱梁施工主要采用短跨度、现浇,第二代箱梁施工普遍采用架桥机,能够起吊1000吨以下的箱梁,而现在转战海上,大型重型装备已经成为湖北企业的“利器”。目前,中铁大桥局几乎能够做到桥墩、箱梁全预制,工厂化生产,订单式作业。


据介绍,“天一号”总长93.4米,型宽40米,型深7米,最大起吊重量为3600吨,最高起吊高度为60米,曾参与多项世界级工程。


“站在它的旁边,就如同站在30层高楼的下边。”副船长骆晓杰介绍,操纵起来会感觉到“山”一样的压迫感,但是船体会保持平稳,因为“天一号”是被四个250米的锚紧紧固定在海上。


在待驾孔位两侧的墩顶上,10多名工作人员全程紧盯、精细协作,5点37分,箱梁顺利架设在桥墩之间。经测量,缝隙误差不超过5厘米。随后,现场技术人员再次精调。


项目指挥长张爱民介绍,在深中通道上架梁,需要穿越三条繁忙的国际航道,还需要考虑潮汐以及风速等因素。为了让“梁片”顺利出海,项目部一分部机械部部长胡成每天都需要收集未来半个月的潮汐信息以及各标段的桥墩施工情况及岸上储梁情况,然后再向海事部门申请航行。


“低潮出海,高潮架设。”胡成说,低潮的时候,“天一号”梁片存放区正好与岸上的梁片高度吻合,而之所以需要高潮,是为了满足桥梁的架设高度。因此,这里的作业时间非常不固定,有时凌晨五六点,有时凌晨两三点。晚上不许航行,“天一号”需晚上六七点航行至架设海域,等到次日白天涨潮时才架设。要找到每一片梁的架设“窗口期”,短则两三天,长则半个月。



智能化建造,每一片梁可追踪


箱梁质量、生产效率直接关系桥梁安全、架设进度,也是装配式施工的重要环节。深中通道海上桥段需要架设791片混凝土箱梁,均由中铁大桥局自主生产预制。另外138片钢箱梁,由武昌船舶重工等企业参与预制。


9月22日,湖北日报全媒记者走进占地234亩中山智慧梁场,厂区内钢筋绑扎、模板拼装、混凝土浇筑、捣固有序展开。存梁区域,有8片箱梁正在等待运输出海。


在100多平方米的指挥中心,硕大的显示屏,实时播放着梁场的重要数据。管理人员操作智慧管理云平台,就能监控配送中心、钢筋加工中心、预制梁场。


场区内的1000多个摄像头和感应装置,犹如一套“神经感应”系统,不仅能看,还能感应报警、追踪记录。


而在10年前,预制梁场并不多见,即便有也比较简单,生产梁片速度较慢,有的时候生产到一半,才发现与现场实际需求不匹配。



梁场技术人员陈德华介绍,现在从材料进场到钢筋加工、模板安装、混凝土拌和及浇注、张拉养护、移运存放等全过程实现了大规模智能化、自动化,原本100多人的厂区只需要30多人。


在钢筋自动加工中心,6000平方米的厂房内很少看到工人。一台钢筋锯切套丝机器人,三条钢筋剪切弯曲生产线,一套最先进的加工设备,轰轰作响,箱梁的“骨骼”便在此生产。在钢筋绑扎中心,4条钢筋绑扎生产线的胎架是根据BIM三维模型制作出来的有钢筋主筋的卡槽,工人只需把钢筋放进去,操作起来简单、精准。


陈德华说,利用BIM还可以实现数字化建造预演,预先发现设计流程和方案的缺陷,从而优化设计,提高生产作业效率以及箱梁品质。


项目办公室主任朱剑说,装配式工艺的核心就是工厂化生产,未来造桥就像3D打印一样规范、简单、迅捷。


(责任编辑:何雯丽)



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