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云端的“穿針引線”

2025-06-19 科技日報

  5月26日上午,,在長江南岸張靖皋長江大橋橋址,一場云端的“穿針引線”正在進(jìn)行,。施工團(tuán)隊緊盯長9.5米,、寬9.9米、高15米,、重255噸的張靖皋長江大橋南航道橋南主塔中橫梁合龍段,。隨著塔吊緩緩提升,合龍段精準(zhǔn)落入指定位置,張靖皋長江大橋南航道橋南主塔中橫梁成功合龍,,為2025年底實現(xiàn)張靖皋長江大橋最高主塔順利封頂?shù)於▓詫嵒A(chǔ),。

  張靖皋長江大橋南航道橋南主塔為世界最高懸索橋索塔,高度達(dá)350米,。目前架設(shè)的中橫梁位于鋼塔222米處,,相當(dāng)于約74層樓高,站在此處,,幾乎能和云朵“手牽手”,。

  將視角從云端拉回地面,這座世界級大橋的橋塔制造中,,智能制造發(fā)揮了重要作用,,蘊含了中鐵高新工業(yè)股份有限公司旗下中鐵山橋集團(tuán)有限公司(以下簡稱“中鐵山橋”)的智能制造“三字訣”。

  “智”字訣:智能化焊接率達(dá)93%

  記者日前走進(jìn)中鐵山橋(南通)有限公司的國家級智能制造示范工廠(以下簡稱“智能工廠”),,沒能見到想象中工人揮汗如雨的景象,取而代之的是一個個“鋼鐵超人”——焊接機器人,。在“工業(yè)大腦”的指引下,,焊接機器人4把焊槍同步開工,在焊花飛濺中快速完成焊接,。

  “目前,,張靖皋長江大橋鋼結(jié)構(gòu)制造智能化焊接率達(dá)到93%。我們成立專項攻關(guān)組,,進(jìn)行技術(shù)研發(fā)和設(shè)備更新,,還為車間安裝了‘工業(yè)大腦’,實現(xiàn)大橋鋼塔精細(xì)化制造,?!敝需F山橋(南通)有限公司總經(jīng)理談發(fā)幫說。

  據(jù)悉,,中鐵山橋(南通)有限公司在生產(chǎn)工區(qū)安裝了數(shù)十個無線接入點,,搭建了覆蓋整個車間的工業(yè)網(wǎng),形成了強大的“工業(yè)大腦”,,可對質(zhì)量管控,、生產(chǎn)作業(yè)、倉儲物流等多個環(huán)節(jié)進(jìn)行管理,,機器人在其指揮下實現(xiàn)有序作業(yè),。

  “精”字訣:確保精細(xì)化生產(chǎn)

  張靖皋長江大橋的橫梁分下、中,、上三個橫梁,,中橫梁和上橫梁非規(guī)則結(jié)構(gòu)的廠內(nèi)拼裝和橋址架設(shè)尤為困難。其中,中橫梁截面采用三箱室變高截面,、雙曲線結(jié)構(gòu),,這在國內(nèi)橋梁制造中極為少見,如何確保中橫梁制造和安裝精度是首要難題,。

  中鐵山橋以智能制造破解精細(xì)化生產(chǎn)難題,,全新投用的激光切割機切割誤差為±0.5毫米,具有精度高,、速度快,、不受切割圖案限制、切口平滑等優(yōu)勢,。激光切割機切割鋼板時,,更像是在雕琢藝術(shù)品。

  只有“大腦”聰明還不夠,,“身體”也要強壯,。智能工廠具有“五線一系統(tǒng)”,系統(tǒng)是指“工業(yè)大腦”,,而板材智能下料切割,、板單元智能組焊、鋼桁梁桿件智能制造,、智能總拼,、智能涂裝這五條生產(chǎn)線則是工廠的“身體”。

  “‘五線一系統(tǒng)’的應(yīng)用,,實現(xiàn)了智能工廠車間生產(chǎn)過程的自動化,、信息化、網(wǎng)絡(luò)化,、數(shù)字化管理與控制,,大幅提升了生產(chǎn)效率,確保了產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定性,,為大橋高質(zhì)量建設(shè)提供了堅實保障,。”談發(fā)幫說,。

  “準(zhǔn)”字訣:實現(xiàn)毫米級精準(zhǔn)對接

  橫梁作為塔柱之間的支撐結(jié)構(gòu),,安裝精度直接影響到塔柱向上攀升的傾斜度和穩(wěn)定性。中橫梁施工是橋塔的關(guān)鍵工程,,其結(jié)構(gòu)由4個節(jié)段構(gòu)成,,塔柱與橫梁及橫梁塊體間對接縫間隙僅10毫米。對寬9.9米,、高15米的橫梁塊體這種“龐然大物”來說,,安裝精度要求極為嚴(yán)苛,。

  中橫梁架設(shè)前,中鐵山橋?qū)?jié)段進(jìn)行三維數(shù)字掃描,、現(xiàn)場建筑信息模型(BIM)數(shù)字化模擬安裝,,嚴(yán)格按照施工要求及規(guī)范進(jìn)行施工推演,從安全,、質(zhì)量等多個方面模擬可能出現(xiàn)的情況,,將問題解決在萌芽之時。

  “安裝受到天氣,、配重等多種因素限制,,幾乎不會有第二次機會。我們通過數(shù)字孿生技術(shù),,在電腦里‘再建一座鋼塔’,,進(jìn)行數(shù)字化模擬安裝,把問題預(yù)判全,?!敝需F山橋張靖皋長江大橋ZJG-C1標(biāo)段總工程師劉志雄說。

  正是通過計算機吊裝模擬及拼口數(shù)據(jù)擬合,,中鐵山橋預(yù)先修正了構(gòu)件尺寸偏差,,最終成功實現(xiàn)了百米級高塔的毫米級橫梁安裝,將安裝誤差范圍控制在毫米級,。

  “我們始終踐行推動中國制造向中國創(chuàng)造轉(zhuǎn)變、中國速度向中國質(zhì)量轉(zhuǎn)變,、中國產(chǎn)品向中國品牌轉(zhuǎn)變‘三個轉(zhuǎn)變’,,嚴(yán)把質(zhì)量關(guān)、環(huán)保關(guān),、安全關(guān),,以高質(zhì)量交付建設(shè)高質(zhì)量大橋,奮力沖刺主塔封頂全年建設(shè)目標(biāo),,打造萬里長江上的世界最高懸索鋼塔,。”中鐵山橋(南通)有限公司黨委書記,、執(zhí)行董事劉洪利表示,。(記者 于紫月

責(zé)任編輯:張鈺

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