智臂量云漢,凌空架月虹!
7月3日,南京馬汊河畔,兩臺藍黃相間的懸臂智慧造橋機如同身披鎧甲的“鋼鐵巨人”,包裹住河岸兩端的橋梁,并推動橋梁承臺上“鋼鐵臂膊”不斷向前延伸。
“這是全國首臺懸臂智慧造橋機的升級版。”中鐵四局四公司鋼結構分公司總工程師占桂友告訴科技日報記者,2024年4月,新型6米大節段懸臂智慧造橋機在寧淮城際鐵路正式上崗以來,以10天澆筑完成一節段的速度,讓連續梁在河中心加速“牽手”合龍。
目前,懸臂智慧造橋機已應用于寧淮鐵路、京濱鐵路、邵永鐵路等項目。它有效解決了傳統掛籃施工中結構復雜、裝拆繁瑣、安全隱患大等難題,實現鐵路大跨度橋梁施工從“人工建造”到“智能建造”的跨越式升級。
迭代升級創佳績
傳統大型連續梁施工,往往采用懸臂掛籃作業。這種作業方式不僅需要反復安拆錨固裝置,導致人員安全得不到保障,而且整體設備智能化程度低,施工數據依賴人工監測,容易出現數據偏差。
2024年3月,在經歷多年技術攻關后,由中鐵四局研發的全國首臺懸臂智慧造橋機在阜淮鐵路1標段投入使用。隨后,懸臂智慧造橋機廣受行業追捧,持續迭代形成的4到6米節段多型號懸臂智慧造橋機,在全國鐵路建設領域推廣開來。
現代橋梁建造,像搭積木一樣,是由一個個節段拼接為整體橋面。這意味著,橋體的節段越長,施工效率越高。“這個二十幾米的‘大家伙’施工時區別于傳統掛籃,采用支點反頂設計,取代橋面錨固,行走過程中反頂系統作用于已完工箱梁翼緣板下部,消除了傾覆風險。”占桂友表示,懸臂智慧造橋機設置全方位作業平臺防護體系,實現了施工區域全覆蓋,確保作業安全。
在寧淮城際鐵路南京馬汊河橋梁施工現場,記者看到,龐大的造橋機在4名技術人員操作下,就能實現有效工作。占桂友告訴記者,6米大節段臂智慧造橋機突破單次懸澆節段長度,將馬汊河大橋連續梁懸澆節段由16節優化調整至10節,可節省模板拆裝時間40個小時,節省模板校正時間6小時,提高拼裝效率,縮短施工周期2個月。
與此同時,該懸臂智慧造橋機創新采用新型承重桿件系統、平臺防護系統、智能控制系統,并預留智能養護、智能張拉等擴展接口,可實現行走遙控化、模板定位精準化、施工參數可視化三大突破,構建起全生命周期工程信息反饋閉環。
智慧改造提效率
當懸澆施工完成一個節段,需要向前行走至下一個節段時,操作員輕觸5G智能終端屏幕,幾十組液壓油缸同步伸縮發出隆隆轟鳴聲,“鋼鐵巨人”的上半身立即啟動自動走行程序,以每分鐘0.2米的速度平穩前行到達施工區域。
“這在懸臂掛籃作業時根本無法想象。”項目現場副經理郝星告訴記者,正是由于集成了強大的智能控制系統,懸臂智慧造橋機在走行及模板調節時,均可以通過液電控制系統完成。
因橋面行走軌道無需人工錨固,單個節段循環施工人工投入可減少50%,施工周期縮短20%,顯著提升施工效率。
此外,懸臂智慧造橋機還配置了“數智大腦”,通過綜合應用物聯網、大數據、5G等新技術,實現了造橋機的結構受力、橋梁線形、關鍵生產技術參數和生產進度管理等方面的實時監控,提高了橋梁建造智能化水平。
“為了確保施工安全,‘鋼鐵巨人’體內還集成了內力、變形以及雙側結構不均衡等監測模塊,可實現施工全過程實時監測預警。”項目安全總監董文文告訴記者,依托綜合管理信息平臺,操作人員用手機登錄即可查看所有施工信息,實時查詢設備狀態,每時每刻的電子“健康體檢”,讓“鋼鐵巨人”都能夠隨時發現身體結構的安全隱患,及時處置,持續保持健康平穩。
當前,中鐵四局技術人員還在研發配置與懸臂智慧造橋機相配套的鑿毛張拉壓漿平臺、自動分倉布料系統等,使新一代懸臂智慧造橋機應用更智能、使用更安全、操作更方便。
(中鐵四局供圖)
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