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400吨巨人灵活“拐弯” “武汉造”一体化智能筑塔机助世界最高海中大桥
2021-12-17 来源:楚天都市报 


  12月,海风吹拂下,位于广东境内的深中通道项目伶仃洋大桥施工作业台一片繁忙。

  这是全国首个“一体化筑塔机”施工现场,深中通道项目全长24公里,是集“桥、岛、隧、地下互通”为一体的超级跨海集群工程。此次作业的伶仃洋大桥是目前我国乃至世界上技术难度最大、建造工艺最复杂的桥梁之一,索塔高270米,相当于90层楼高,建成后将成为世界最高海中大桥。

  伴随着大桥“长高”的,是有着“竖向移动工厂”之称的一体化智能筑塔机。极目新闻记者来揭秘这一“超级工程”的建设秘诀。

  让不成立的等式“成立”

  “1天=1.5天;8.5人=10人”。在伶仃洋大桥施工现场,这是一串“不是等式的等式”。施工方中交二航局项目技术负责人李拔周说,这里1天实现1.5天的工效,8.5个工人,可完成传统装备条件下10人的工作。

  这需要高新技术和创新意识发力。项目施工区域属南亚热带海洋性季风气候区,每年都有台风侵袭珠江口水域。复杂环境下,在索塔采用混凝土现浇工艺大前提下,传统设备在效率、品质、安全风险管控方面,难与目标相匹配。

  如今,一体化智能筑塔机打破了这一“僵局”。二航技术团队首次提出“竖向移动工厂”混凝土桥塔成套筑塔工艺,囊括工厂化作业、智能养护、安全监控等系列优点,采用现代智能筑塔机也较传统液压爬模技术有了更多优势。“我们要将高空现场打造为‘竖向移动工厂’,即研发一种集钢筋部品加工与安装、混凝土布料、振捣、养护、智能监控等于一体的可移动设备。”项目现场技术总负责人肖文福说。

  在这一理念指导下,筑塔机整体由4组架体组成,高26.7米,全封闭式钢结构,重约400吨,单组顶升能力100吨。仅设置4条爬升轨道,承载能力强,机位少。爬升中,各工艺逐层进行,从下到上形成了工厂流水线,逐层完成钢筋绑扎、模板支撑、混凝土浇筑、自动振捣、混凝土养护等工作,在桥塔高空现场完成“工厂化”制作,高空索塔施工如履平地,8级大风中平稳爬升。

  “巨人”空中灵活转弯

  设计过程中,技术团队历经2个月,一体化智能筑塔机设计方案经历一次次大改逐渐成形,仅筑塔机的全套图纸摞起来就有半人高!

  实际操作中,另一个棘手问题出现:伶仃洋大桥东索塔的建设中,其外形不是一个规整的平面,在两个索塔连接桥面的交点处向内切了一个角,于是原本朝同一方向倾斜的爬升轨道,需在距离塔底79米高度的地方转换方向。这要求400余吨的筑塔机在高空中转弯,适应索塔外部既要“收”又要“放”的形态变化需要。

  经专家商讨,设计团队将原本固定的连接方式转化为可活动的铰接装置,一套铰接里由4个“共生”的销轴组成。据解释,这套“共生”的活动装置,相当于给爬升系统安装了4个强壮又灵活的“关节”。它们在爬升时智能感知并调整角度,既稳定支撑,又灵活转动。

  早在2001年,中交二航局成立科研小组,深入研究国外液压爬模技术,对关键部位进行功能试验和力学试验,于2002年成功试制了一套液压爬模系统并在安庆大桥进行现场试验。这打破了国外液压爬模的技术壁垒,将国产后的设备成本降低至进口价的五分之一。经不断改良,该技术赋予系统自动爬升功能,可用于高达300余米的桥梁墩柱高塔、海洋灯塔、房建等高耸建筑物的施工,满足大倾角、多曲面、超高度的技术要求,在杭州湾跨海大桥、上海长江大桥、伶仃洋大桥等近百座大桥主塔上都能看见它的身影,将“智造”构想慢慢变成现实。记者 吕锐 通讯员 邹诗卉



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