大國重器吊起3000噸“積木”,像3D列印一樣造橋——海上超級工程現場記者探訪湖北裝配式施工新技術新板眼

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伶仃洋畔,大潮翻湧。一條施工難度與港珠澳大橋比肩的海上超級工程——深中通道(深圳至中山)正綿延“生長”。通道採用“東隧西橋”方案,全長約24公里,雙向8車道,概算總投資446。9億元,是集“橋、島、隧、水下互通”四位一體的世界級、超大型跨海叢集工程。

複雜的環境也是湖北企業的“練兵場”。在這裡,湖北裝配式施工迭代升級、大顯身手:基於BMI技術的智慧化梁場比常規節省2/3的人力,遍佈場區的上千個感應裝置能夠實現預警、監控、追蹤;大型起重船舶“天一號”在海上穩如地面,吊起3200噸世界單片最重混凝土箱梁,架設誤差不超過5釐米。國慶前夕,湖北日報全媒記者來到深中通道中鐵大橋局工地探訪。

大國重器吊起3000噸“積木”,像3D列印一樣造橋——海上超級工程現場記者探訪湖北裝配式施工新技術新板眼

海上吊起3000噸重的箱梁搭積木

深中通道有17公里。為了減少對海洋生態的破壞,海上橋段主要採用單片跨度較大的60米箱梁。

9月19日凌晨5點,海上天色微亮,大國重器“天一號”早已抵達主跨中山大橋附近。湖北日報全媒記者站在橋墩上看到,數十層樓高的“天一號”在海面穩如平地,20多名船員各就各位。隨著現場施工總指揮一聲令下,8組大功率捲揚機同時啟動,重達450多噸的吊具穩穩上升,吊起3000噸重的第245片箱梁,相當於2000輛小汽車。

大國重器吊起3000噸“積木”,像3D列印一樣造橋——海上超級工程現場記者探訪湖北裝配式施工新技術新板眼

海上架橋就像“搭積木”,起吊裝備至關重要。此前,湖北企業在大江大河上架橋,因難以設計製造大型起吊裝備,第一代箱梁施工主要採用短跨度、現澆,第二代箱梁施工普遍採用架橋機,能夠起吊1000噸以下的箱梁,而現在轉戰海上,大型重型裝備已經成為湖北企業的“利器”。目前,中鐵大橋局幾乎能夠做到橋墩、箱梁全預製,工廠化生產,訂單式作業。

據介紹,“天一號”總長93。4米,型寬40米,型深7米,最大起吊重量為3600噸,最高起吊高度為60米,曾參與多項世界級工程。

“站在它的旁邊,就如同站在30層高樓的下邊。”副船長駱曉傑介紹,操縱起來會感覺到“山”一樣的壓迫感,但是船體會保持平穩,因為“天一號”是被四個250米的錨緊緊固定在海上。

在待駕孔位兩側的墩頂上,10多名工作人員全程緊盯、精細協作,5點37分,箱梁順利架設在橋墩之間。經測量,縫隙誤差不超過5釐米。隨後,現場技術人員再次精調。

專案指揮長張愛民介紹,在深中通道上架樑,需要穿越三條繁忙的國際航道,還需要考慮潮汐以及風速等因素。為了讓“梁片”順利出海,專案部一分部機械部部長鬍成每天都需要收集未來半個月的潮汐資訊以及各標段的橋墩施工情況及岸上儲梁情況,然後再向海事部門申請航行。

“低潮出海,高潮架設。”胡成說,低潮的時候,“天一號”梁片存放區正好與岸上的梁片高度吻合,而之所以需要高潮,是為了滿足橋樑的架設高度。因此,這裡的作業時間非常不固定,有時凌晨五六點,有時凌晨兩三點。晚上不許航行,“天一號”需晚上六七點航行至架設海域,等到次日白天漲潮時才架設。要找到每一片梁的架設“視窗期”,短則兩三天,長則半個月。

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智慧化建造,每一片梁可追蹤

箱梁質量、生產效率直接關係橋樑安全、架設進度,也是裝配式施工的重要環節。深中通道海上橋段需要架設791片混凝土箱梁,均由中鐵大橋局自主生產預製。另外138片鋼箱梁,由武昌船舶重工等企業參與預製。

9月22日,湖北日報全媒記者走進佔地234畝中山智慧梁場,廠區內鋼筋綁紮、模板拼裝、混凝土澆築、搗固有序展開。存梁區域,有8片箱梁正在等待運輸出海。

在100多平方米的指揮中心,碩大的顯示屏,實時播放著梁場的重要資料。管理人員操作智慧管理雲平臺,就能監控配送中心、鋼筋加工中心、預製梁場。

場區內的1000多個攝像頭和感應裝置,猶如一套“神經感應”系統,不僅能看,還能感應報警、追蹤記錄。

而在10年前,預製梁場並不多見,即便有也比較簡單,生產梁片速度較慢,有的時候生產到一半,才發現與現場實際需求不匹配。

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梁場技術人員陳德華介紹,現在從材料進場到鋼筋加工、模板安裝、混凝土拌和及澆注、張拉養護、移運存放等全過程實現了大規模智慧化、自動化,原本100多人的廠區只需要30多人。

在鋼筋自動加工中心,6000平方米的廠房內很少看到工人。一臺鋼筋鋸切套絲機器人,三條鋼筋剪下彎曲生產線,一套最先進的加工裝置,轟轟作響,箱梁的“骨骼”便在此生產。在鋼筋綁紮中心,4條鋼筋綁紮生產線的胎架是根據BIM三維模型製作出來的有鋼筋主筋的卡槽,工人只需把鋼筋放進去,操作起來簡單、精準。

陳德華說,利用BMI還可以實現數字化建造預演,預先發現設計流程和方案的缺陷,從而最佳化設計,提高生產作業效率以及箱梁品質。

專案辦公室主任朱劍說,裝配式工藝的核心就是工廠化生產,未來造橋就像3D列印一樣規範、簡單、迅捷。

(湖北日報全媒記者 胡禕 通訊員 劉佩婭 張雨辰)

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