不久前,隨著最后一個節(jié)段精準就位,世界最大跨徑雙層懸索橋獅子洋大橋主塔成功封頂。這座創(chuàng)下主跨跨徑、主塔塔高、錨碇基礎、主纜規(guī)模、車道數量五項世界第一的超級工程,綜合運用了多項智能建造技術。342米超高鋼殼主塔的圓滿封頂,不僅彰顯了中國橋梁工程行業(yè)實力,更是以智能技術激發(fā)產業(yè)發(fā)展新動能的生動實踐。

“獅子洋大橋主塔采用六橫梁門式鋼混組合結構,單個塔柱分為62個節(jié)段,最大吊裝重量195噸?!敝需F寶橋獅子洋大橋G2標總工程師裴雪峰介紹,將此結構應用在2000米級雙層懸索橋中,這在全世界尚屬首次。要將這一創(chuàng)新設計從圖紙變?yōu)楝F實,精度控制是擺在項目團隊面前的第一道難關。
比如,獅子洋大橋鋼塔節(jié)段內部密布著數百根縱橫向鋼筋和各類預埋件。施工過程中,這些構件需與上下節(jié)段精準對接,制造安裝難度前所未有。裴雪峰介紹,為保障構件之間精準對接,項目團隊放棄了傳統(tǒng)的CAD二維設計,全面搭建三維信息模型,將上百種基礎構件做成標準化族庫,將原本需要3天完成的工程制圖工作縮短至一天半,效率提升50%以上。
針對預埋件密集交錯的特點,項目團隊還采用“1+1”連續(xù)匹配預拼裝技術,在胎架上模擬橋位真實姿態(tài),提前驗證接口匹配性;引入三維激光掃描進行數字預拼,在虛擬世界提前“排雷”,累計發(fā)現并解決23處構件干涉問題,避免了現場返工,為橋位快速復位提供了精準保障。
如果說精度控制是數智技術在“點”上的突破,智能制造體系的構建則是從“面”上為超級工程保駕護航。
中鐵山橋獅子洋通道項目副指揮長李欣輝介紹,項目團隊為獅子洋大橋建立了懸索橋主塔鋼殼智能化制造施工新模式,成功研發(fā)智能下料切割、智能組焊、智能總拼、智能涂裝、鋼筋加工五條智能生產線,并配以全過程智能管控系統(tǒng),形成“五線一系統(tǒng)”智能制造體系?!绊椖繄F隊通過智能制造技術,實現鋼殼構件精準加工、高效生產,為超級工程打造‘智造加速器’?!崩钚垒x說。
從一組數據,能直觀感受智能制造帶來的生產力革命。裴雪峰介紹,通過高功率激光切割工藝與AI智能套料技術結合,鋼材利用率從85%的行業(yè)平均水平提升至93%;“AI+焊接”技術搭配國內首套剪力釘自動焊接設備,實現鋼板焊接工序“無縫銜接”,鋼板焊接自動化率達到100%;鋼筋自動加工生產線與自動導引車智能轉運系統(tǒng)的結合,讓鋼筋加工效率提升超3倍;數字孿生技術將物理生產與虛擬模型實時對應,鋼殼節(jié)段制造周期從15天縮短到9天,整體施工效率提升40%……
同時,項目團隊還在獅子洋鋼塔制造中首次構建了全流程、全維度的管控體系。在各條生產線布設傳感器,實時采集工序施工數據,打造數據分析展示平臺,實現質量問題反向追溯,通過精細化質量管控,項目一次檢驗合格率達到99.8%。從制造階段的三維激光掃描干涉檢測,到焊接群控系統(tǒng)收集超10萬條焊接數據,再到覆蓋450余人次的技術安全交底,所有檢測項點均符合規(guī)范要求,真正實現超大型鋼殼塔制造“零返工”。
李欣輝介紹,獅子洋大橋項目還配備了全位置焊接機器人、智能涂裝機器人、型鋼激光切割機等一系列“智”造裝備。其中針對橋位施工中鋼殼表面易污染的問題,項目團隊首次引入無軌爬壁智能清潔機器人。該機器人可根據污染程度更換清洗砂盤,在高效清潔的同時完美保護涂裝層,為超大型橋梁鋼結構表面維護提供了新技術思路。
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