5月26日上午8点58分,在长江南岸张靖皋长江大桥桥址,一场云端的“穿针引线”正在进行。
长9.5米、宽9.9米、高15米、重量255吨的张靖皋长江大桥南航道桥南主塔中横梁合龙段,随着塔吊缓缓提升,合龙段精准落入ZHL1#和ZHL3#之间,张靖皋长江大桥南航道桥南主塔中横梁成功合龙,为2025年年底实现张靖皋长江大桥最高主塔顺利封顶奠定坚实基础。
世界级大桥的桥塔制造,背后是智能制造发挥了重要作用,蕴含了中国中铁工业旗下中铁山桥的智慧制造“三字诀”。
张靖皋长江大桥南航道桥南主塔中横梁合龙段落入指定位置
“智”字诀,制造智能化率达到93%
“目前,张靖皋长江大桥钢结构制造智能化率达到93%,我们成立专项攻关组,进行技术研发和设备更新,为车间制造安装了‘工业大脑’,实现大桥钢塔精细化制造的严格要求。”中铁山桥南通公司总经理谈发帮说。
国家级智能制造工厂
据悉,“工业大脑”是在生产工区安装了数十个无线接入点,搭建了覆盖整个车间的工业网,包括质量管控、生产作业、仓储物流、设备管理等多个环节。这是中铁山桥钢梁智能制造工厂“五线一系统”的核心,就好比人的大脑和身体一样,在“工业大脑”的指挥下,机器人才能实现智能化生产。
“精”字诀,智能设备赋能精细化生产
张靖皋长江大桥的横梁分下、中、上三个横梁,其中中横梁和上横梁非规则结构厂内拼装和桥址架设尤为困难,中横梁截面采用三箱室变高截面、双曲线结构,此类型在国内桥梁制造中极为少见,如何确保中横梁制造和安装精度是首要难题。
要完成如此不规则横梁,制造是重中之重。中铁山桥以智能制造破解精细化生产难题,全新投用的激光切割机切割精度可高达±0.5mm级别,具有精度高、速度快、不局限于切割图案限制、切口平滑等优势,钢板切割更像是在雕琢艺术品。
只有“大脑”聪明还不够,“身体”也要强壮。“五线一系统”里的“身体”,就是板材智能下料切割生产线、板单元智能组焊生产线、钢桁梁杆件智能制造生产线、智能总拼生产线、智能涂装生产线五条生产线。
“‘五线一系统’的应用,实现了制造车间生产过程的自动化、信息化、网络化、数字化的管理与控制,大幅提升了生产效率,确保了产品质量的稳定性,为大桥高质量建设提供了坚实保障。”谈发帮说。
“准”字诀,BIM数字化实现毫米级精准对接
中横梁施工是桥塔的关键工程,其结构由四个节段构成,塔柱与横梁及横梁块体间对接缝间隙仅10毫米,对宽9.9米、高15米的“庞然大物”来说,安装精度要求极为严苛。
“关键在于数字孪生技术。安装受到天气、配重等多种因素限制,几乎不会有第二次机会。我们通过数字孪生技术,在电脑里‘再建一座钢塔’,进行数字化模拟安装,把问题预判全。”中铁山桥张靖皋长江大桥ZJG-C1标段总工程师刘志雄说。
正是通过计算机吊装模拟及拼口数据拟合,中铁山桥预先修正了构件尺寸偏差,最终成功实现了百米级高塔的毫米级横梁安装,将安装误差范围控制在毫米级范围内。
据了解,张靖皋长江大桥是继苏通长江公路大桥、崇启大桥、沪苏通长江公铁两用大桥之后,中铁山桥在南通建设的又一座超级工程。“公司始终践行 ‘三个转变’,严把质量关、环保关、安全关,以高质量交付建设高质量大桥,奋力冲刺主塔封顶全年建设目标,打造万里长江上的世界最高悬索钢塔,为建设社会主义现代化强国贡献南通力量。”中铁山桥南通公司党委书记、执行董事刘洪利表示。(文/图 陆严苏 施雯)