科技日報(bào)記者 吳純新 通訊員 黃琪峰
風(fēng)卷潮涌,海濤拍岸。5月11日,在世界三大強(qiáng)潮海灣之一的杭州灣,世界最長跨海高速鐵路橋——通蘇嘉甬杭州灣跨海鐵路大橋建設(shè)正酣。
日前,該橋首個主塔鋼圍堰封底完成。
最大流速5.3米每秒、低潮水深不足2米,“大船進(jìn)不來,小船錨不住”施工環(huán)境艱險(xiǎn)復(fù)雜,一大批橋梁領(lǐng)域前沿技術(shù)成果應(yīng)運(yùn)涌現(xiàn)。
先進(jìn)技術(shù)賦能大橋“生長”
走進(jìn)杭州灣跨海鐵路大橋海上數(shù)字信息調(diào)度指揮中心,施工調(diào)度、水上作業(yè)安全監(jiān)管、智慧監(jiān)控等模塊映入眼簾。
記者輕點(diǎn)鼠標(biāo),現(xiàn)場施工畫面、水文氣象信息、船舶位置等海量信息在屏幕上實(shí)時(shí)顯示,當(dāng)打開手機(jī)端的信息中心平臺時(shí),數(shù)天內(nèi)的潮流漲落高度變化及對應(yīng)時(shí)間一覽無余。
指揮中心集成項(xiàng)目部智能化、數(shù)字化建造成果,可以協(xié)調(diào)物、機(jī)、料、人的運(yùn)輸和周轉(zhuǎn),完成對安全風(fēng)險(xiǎn)的識別、警示。
中航道橋主塔墩樁基鉆孔深度達(dá)160米,是國內(nèi)最大孔深的大直徑鉆孔樁。面對難題,建設(shè)人員采用創(chuàng)新設(shè)備和工法,同時(shí)搭配參數(shù)動態(tài)智能監(jiān)測系統(tǒng),將百米長的“定海神針”牢牢插入海底。
“北航道橋、中航道橋均為同類型世界最大跨度的無砟軌道斜拉橋,對線形控制、施工精度要求很高?!敝需F大橋局副總工程師、項(xiàng)目部總工程師賈衛(wèi)中介紹,為保障建設(shè)質(zhì)量,團(tuán)隊(duì)著力打造了海中特殊橋梁智能建造示范點(diǎn)和80米跨預(yù)制梁智慧梁場。
智能建造、綠色建造、數(shù)字化應(yīng)用……這些前沿技術(shù)正在中鐵大橋局多個項(xiàng)目“落地生根”。
在世界跨度最大的公鐵兩用跨海橋——西堠門公鐵大橋,“復(fù)雜海洋環(huán)境下風(fēng)、浪、流實(shí)時(shí)監(jiān)測系統(tǒng)”揭示橋位附近風(fēng)浪流變化規(guī)律;在重慶,渝萬高鐵、成渝中線等項(xiàng)目招募智能“工友”提高施工效率,打造“智慧大腦”實(shí)現(xiàn)多層次集中管理。
一次次技術(shù)創(chuàng)新,延伸了中國橋梁跨度,提高了中國建造的精度。依托國家級科研平臺,中鐵大橋局目前在研直管科研項(xiàng)目130余項(xiàng),去年還牽頭承擔(dān)“城市橋梁智能建造關(guān)鍵技術(shù)與裝備”項(xiàng)目。
標(biāo)準(zhǔn)出海擦亮橋梁品牌
斜拉橋上,一根根斜拉索體態(tài)“纖細(xì)”,連接著主塔和鋼梁,卻能牢牢扯住沉重的梁體,讓汽車、高鐵安穩(wěn)通行。
它們的強(qiáng)度“密碼”,便是高強(qiáng)度鋼絲。
滬蘇通長江大橋建設(shè)中,考慮到通航要求和自然環(huán)境,大橋主跨被定在1092米——這是一個前所未有的跨度,當(dāng)時(shí)我國跨度最大的公鐵兩用斜拉橋,主跨僅有630米。
跨度增加,意味著斜拉索承受拉力更大。當(dāng)時(shí)計(jì)劃使用的纜索鋼絲用盤條,被國際上個別廠家“卡住”。極高的進(jìn)口成本、無實(shí)體工程應(yīng)用先例風(fēng)險(xiǎn),成為建設(shè)“壁壘”。
為突破這項(xiàng)“卡脖子”技術(shù),中鐵大橋局聯(lián)合多家單位積極開展攻關(guān)。經(jīng)過近3年40多輪試制,工作人員成功研發(fā)出2000兆帕鋼絲,該鋼絲每根直徑僅7毫米,比一根小拇指還細(xì),由這些鋼絲組成的單根斜拉索,可以承擔(dān)500臺轎車的重量。
經(jīng)國內(nèi)外專家“會診”,該工藝路線最終確定。通過檢測,這一世界最“硬”鋼絲大批量生產(chǎn)的合格率達(dá)到98%以上。
研發(fā)過程中,中鐵大橋局總經(jīng)理毛偉琦等人作為中方專家代表,申報(bào)并參與《橋梁纜索鋼絲用盤條》標(biāo)準(zhǔn)制定。該標(biāo)準(zhǔn)從起草到發(fā)布,歷時(shí)兩年多,全球共有19個國家代表參與。
2023年底,由中國牽頭制定的國際標(biāo)準(zhǔn)《橋梁纜索鋼絲用盤條》正式發(fā)布,標(biāo)志著我國橋梁纜索鋼絲用盤條體系正式成為國際共識。承建滬蘇通長江大橋,中鐵大橋局還獲得了4項(xiàng)國際專利。
標(biāo)準(zhǔn)支撐科技創(chuàng)新。2000年以來,中鐵大橋局牽頭或參與研制的國際標(biāo)準(zhǔn)3項(xiàng)、國標(biāo)15項(xiàng)、行標(biāo)37項(xiàng),推動中國橋梁標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)進(jìn)程。
從國內(nèi)走向國際,從新技術(shù)研發(fā)到制定國際標(biāo)準(zhǔn),中鐵大橋局創(chuàng)新引領(lǐng)中國橋梁技術(shù)發(fā)展,助力“中國橋”通江達(dá)海。
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