3月24日，江蘇省常州市，由在漢央企中鐵大橋院設(shè)計(jì)、中鐵大橋局施工的常泰長(zhǎng)江大橋南岸邊跨鋼梁精確合龍，標(biāo)志著大橋建設(shè)全面進(jìn)入全橋合龍沖刺階段，為2025年建成通車(chē)奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

　　常泰長(zhǎng)江大橋全長(zhǎng)10.03公里，為目前世界上在建最大跨度的公鐵兩用斜拉橋，也是長(zhǎng)江上首座集高速公路、城際鐵路、普通公路于一體的過(guò)江通道。

　　“對(duì)于所有參建單位來(lái)說(shuō)，常泰長(zhǎng)江大橋無(wú)疑是個(gè)‘超級(jí)工程’，不僅因?yàn)樗?lsquo;四個(gè)世界首創(chuàng)’和‘六個(gè)世界之最’，更在于每一個(gè)環(huán)節(jié)、每一位建設(shè)者對(duì)大橋品質(zhì)的共同追求和嚴(yán)格把控。這背后，也是近年來(lái)整個(gè)‘中國(guó)橋梁’行業(yè)全產(chǎn)業(yè)鏈，群策群力，協(xié)同推進(jìn)科技創(chuàng)新，加速推動(dòng)橋梁建造行業(yè)與大數(shù)據(jù)、互聯(lián)網(wǎng)、人工智能等新技術(shù)深度融合的生動(dòng)寫(xiě)照。”中鐵大橋院黨委書(shū)記、董事長(zhǎng)黃燕慶表示。

　　合龍現(xiàn)場(chǎng)

　　向產(chǎn)業(yè)鏈要?jiǎng)?chuàng)新鏈

　　形成推進(jìn)科技創(chuàng)新的強(qiáng)大合力

　　“所謂邊跨鋼梁合龍，就是將邊跨已架設(shè)鋼梁與主塔側(cè)大懸臂鋼梁進(jìn)行連接的過(guò)程。合龍后，邊跨鋼梁將形成一個(gè)整體。”中鐵大橋院常泰長(zhǎng)江大橋設(shè)計(jì)代表周子明介紹。

　　實(shí)現(xiàn)邊跨鋼梁順利合龍，不僅要確保大節(jié)段鋼梁與懸臂端鋼梁通過(guò)高強(qiáng)螺栓精準(zhǔn)連接；還要充分考慮氣候環(huán)境因素影響，避免由于溫度變化或風(fēng)速引起的熱膨脹和收縮、振動(dòng)等原因而產(chǎn)生的應(yīng)力，導(dǎo)致理論計(jì)算與實(shí)際工況產(chǎn)生較大誤差，影響合龍精度。

　　因此，必須選擇合適工況、合適時(shí)機(jī)，采取合適調(diào)整措施，使連接處的應(yīng)力趨近于零，即實(shí)現(xiàn)鋼梁無(wú)應(yīng)力合龍。

　　“最近我們的狀態(tài)就如同貓頭鷹，只有夜間才能工作。”周子明笑著說(shuō)。今年入春以來(lái)，當(dāng)?shù)匕滋鞖鉁囟嘧儭夭钶^大，只有晚上特別是凌晨時(shí)段，其環(huán)境溫度才能與結(jié)構(gòu)(如鋼梁、纜索等)溫度相對(duì)恒定。為掌握準(zhǔn)確數(shù)據(jù)，在邊跨合龍施工前3天，周子明和監(jiān)控監(jiān)測(cè)團(tuán)隊(duì)夜間每隔3小時(shí)，就要對(duì)大橋結(jié)構(gòu)溫度、合龍口高程、里程等數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、監(jiān)測(cè)與分析，摸清合龍口兩側(cè)鋼梁相對(duì)位置的變化規(guī)律，從而制定科學(xué)的調(diào)整方案。

　　雖有“夜行”，但卻無(wú)法像貓頭鷹有足夠時(shí)間“晝伏”休息。當(dāng)天蒙蒙亮，監(jiān)控工作結(jié)束，周子明回到項(xiàng)目部宿舍，在保證5個(gè)小時(shí)睡眠后，又立即投入到鋼梁節(jié)段三維掃描數(shù)據(jù)的分析之中。為保證鋼梁制造精度，常泰長(zhǎng)江大橋創(chuàng)新采用了三維掃描技術(shù)，即通過(guò)專(zhuān)業(yè)設(shè)備對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行掃描，就能獲取鋼梁節(jié)段真實(shí)的制造構(gòu)型。同時(shí)，結(jié)合橋位處鋼梁線形，對(duì)后續(xù)鋼梁架設(shè)后可能的線形偏差進(jìn)行提前預(yù)測(cè)，提前制定調(diào)整方案，真正做到了對(duì)鋼梁架設(shè)線形的主動(dòng)控制。

　　橫隔板焊接機(jī)器人

　　早在立項(xiàng)時(shí)，常泰長(zhǎng)江大橋全體參建單位便致力于共同推進(jìn)產(chǎn)業(yè)鏈內(nèi)部的技術(shù)創(chuàng)新和管理優(yōu)化。尤其是，圍繞如何通過(guò)不斷探索新方法、新工藝的應(yīng)用，以及智能化、數(shù)字化的鋼梁線形控制方法，以保證成橋后鋼梁線形，確保高鐵安全通行。

　　作為一名“90后”青年橋梁設(shè)計(jì)師，和中鐵大橋院諸多資深專(zhuān)家一樣，周子明對(duì)中國(guó)橋梁全產(chǎn)業(yè)鏈的未來(lái)發(fā)展方向，也有著自己的追求和理解。

　　“設(shè)計(jì)建造這樣一座‘超級(jí)工程’，僅僅靠某一個(gè)企業(yè)或者某個(gè)小團(tuán)隊(duì)，是難以解決產(chǎn)業(yè)鏈上的所有問(wèn)題的，更難以提升產(chǎn)業(yè)鏈整體國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力。未來(lái)，我期待，能有越來(lái)越多的跨組織創(chuàng)新、協(xié)同創(chuàng)新等新創(chuàng)新模式，構(gòu)建創(chuàng)新聯(lián)合體，形成推進(jìn)‘中國(guó)橋梁’科技創(chuàng)新的強(qiáng)大合力。”

　　合龍現(xiàn)場(chǎng)

　　向智能化要轉(zhuǎn)型升級(jí)

　　“繡花”功夫“縫合”萬(wàn)噸鋼梁

　　精準(zhǔn)監(jiān)控和科學(xué)方案為邊跨合龍保駕護(hù)航，但在施工中，作業(yè)人員依然面臨著巨大的挑戰(zhàn)。

　　邊跨梁合龍的最后距離為1.1米，這樣的距離在大橋面前，如同一道“細(xì)縫”。

　　已架設(shè)的Z0—Z13鋼梁總長(zhǎng)190米，總重超過(guò)1萬(wàn)噸，想要高質(zhì)量“縫合”，把合龍精度控制在2毫米內(nèi)，需要練就“繡花”般的功夫。

　　“影響精度的最大因素是環(huán)境溫度和多臺(tái)千斤頂?shù)膮f(xié)同性。”中鐵大橋局常泰長(zhǎng)江大橋工程部部長(zhǎng)李杰表示，監(jiān)控團(tuán)隊(duì)提供的全天候監(jiān)測(cè)，為方案制定提供了關(guān)鍵數(shù)據(jù)支撐，而千斤頂?shù)耐叫?，有?lài)于智能系統(tǒng)調(diào)整和作業(yè)人員精細(xì)控制。

　　據(jù)了解，大橋局使用BIM系統(tǒng)和現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)模擬合龍前狀態(tài)，確定合龍前線形調(diào)整值，并嚴(yán)格執(zhí)行線形控制指令，及時(shí)調(diào)整糾偏，為實(shí)現(xiàn)鋼梁邊跨精準(zhǔn)合龍做足準(zhǔn)備。“相當(dāng)于在合龍前，通過(guò)數(shù)字化系統(tǒng)反復(fù)‘排練’‘演習(xí)’，模擬確認(rèn)最優(yōu)合龍時(shí)機(jī)，保證實(shí)戰(zhàn)一步到位。”李杰解釋道。

　　在具體頂推合龍中，為確保32臺(tái)千斤頂有序協(xié)作，將它們編為豎向、橫向、縱向三個(gè)組，通過(guò)智能同步控制系統(tǒng)進(jìn)行控制，同時(shí)作業(yè)人員全程參與調(diào)控，確保油壓表數(shù)值一致，對(duì)系統(tǒng)數(shù)據(jù)進(jìn)行驗(yàn)證和確認(rèn)。

　　“同步性不好，會(huì)導(dǎo)致鋼梁?jiǎn)吸c(diǎn)受力，變形損壞，還會(huì)引發(fā)安全事故。以前這個(gè)工作純靠人力，如今借助智能化系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了‘人機(jī)協(xié)作’轉(zhuǎn)型。”李杰介紹道，最后1.1米頂推，萬(wàn)噸鋼梁走出了“60+40+10”的“小碎步”；在整體調(diào)整高程、橫向偏移后，鋼梁先邁出第一步，這一步長(zhǎng)60公分；隨后調(diào)整偏移，再邁出40公分的第二步；最后的精細(xì)調(diào)整，邁出10公分的第三步，完成合龍。

　　“常泰長(zhǎng)江大橋包含橋梁施工的許多頂尖技術(shù)。”李杰表示，從全球最大塔機(jī)助力全球最高橋塔施工，到數(shù)字化改造液壓爬模搭建智能化系統(tǒng)，再到智能溫度傳感器對(duì)混凝土實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，智能化助力橋梁施工轉(zhuǎn)型，不斷擦亮“中國(guó)橋”名片。

　　向新技術(shù)要新生產(chǎn)力

　　打造大橋最強(qiáng)“鋼鐵俠”

　　“以高強(qiáng)度為代表指標(biāo)的高性能橋梁鋼，是決定大跨度公鐵橋梁發(fā)展的一個(gè)核心因素。作為大橋鋼結(jié)構(gòu)制造單位，我們肩負(fù)重任，必須奮勇?lián)?dāng)。”中鐵山橋南通公司黨委書(shū)記、執(zhí)行董事劉洪利表示。

　　以建設(shè)常泰長(zhǎng)江大橋?yàn)槠鯔C(jī)，中鐵山橋大力推進(jìn)全球現(xiàn)代鋼橋制造向信息化、智能化發(fā)展。

　　例如，在鋼桁梁制造全生命周期內(nèi)，深度應(yīng)用BIM技術(shù)、智能制造、物聯(lián)網(wǎng)等信息技術(shù)，全面提升數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化制造水平，在大幅提升智能制造水平的同時(shí)，全面提升項(xiàng)目信息化管理水平。

　　除此之外，中鐵山橋還以常泰長(zhǎng)江大橋CT-A6標(biāo)鋼梁制造項(xiàng)目為載體，建立了國(guó)內(nèi)首個(gè)鋼桁梁數(shù)字化建造平臺(tái)。鋼梁制造過(guò)程中，通過(guò)生產(chǎn)制造環(huán)節(jié)BIM模型信息化技術(shù)研究、BIM模型編碼關(guān)聯(lián)標(biāo)準(zhǔn)及生產(chǎn)信息技術(shù)研究，實(shí)現(xiàn)BIM三維設(shè)計(jì)與加工一體化，所有零件均實(shí)現(xiàn)了智能切割下料、加工。

　　將機(jī)器人嵌入生產(chǎn)線，是“中國(guó)橋梁”邁向智能制造的關(guān)鍵一步。為此，中鐵山橋首次在國(guó)內(nèi)引進(jìn)鋼桁梁主桁桿件隔板焊接機(jī)器人，實(shí)現(xiàn)了隔板智能化焊接；同時(shí)，采用桁梁桿件主焊縫自動(dòng)化焊接系統(tǒng)，通過(guò)傳感器式焊縫跟蹤系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)雙電雙絲埋弧焊接。并且，還首次在板單元制造過(guò)程中引入了CWI管理、班前試板及板單元破壞性試驗(yàn)，直觀驗(yàn)證了板單元焊接質(zhì)量，為提高板單元疲勞性能及耐久性提供了可靠保障。

　　作為長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶綜合立體交通走廊的重要項(xiàng)目，常泰長(zhǎng)江大橋建成后將對(duì)推進(jìn)“一帶一路”交匯點(diǎn)建設(shè)、更好服務(wù)長(zhǎng)三角一體化發(fā)展和長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶發(fā)展戰(zhàn)略，完善區(qū)域路網(wǎng)布局，促進(jìn)揚(yáng)子江城市群協(xié)調(diào)發(fā)展等具有重要意義。(曹雪 黃琪峰)