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蔡家沟大桥在建的9号墩,蓝色部分为智能造墩机。 |
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在建的蔡家沟大桥。(本组图片均由受访者提供) |
5月20日7时,在涪陵区李渡街道的崇山峻岭间,薄雾如纱缠绕山谷。中铁建大桥局施工人员李宝奇登上43米高空的作业平台——他的“云端办公室”,轻点智能造墩机控制面板的启动键:“老伙计,今天冲第7节段!”
低沉的液压轰鸣声中,这个19米高、重200吨的钢铁巨兽缓缓启动,辅助施工人员开启湖北宜昌至重庆涪陵高铁(以下简称宜涪高铁)蔡家沟大桥第二高墩新一节段的浇筑作业。
百米高墩怎么建
定制4台智能造墩机
时速350公里的宜涪高铁,是我国“八纵八横”高铁网沿江通道的重要组成部分,建成后将形成川渝与华中地区高铁新通道,涪陵至宜昌通行时长仅1个多小时。
“蔡家沟特大桥是这条通道上的咽喉重难点工程。”长江沿岸铁路集团重庆有限公司相关负责人表示。
从高处远眺施工现场,三条“钢铁巨龙”平行舒展——已通车的渝利高铁大桥最高墩139米、即将通车的新渝万高铁大桥最高墩150.5米,它们与在建的宜涪高铁蔡家沟大桥呈梯度攀升。
蔡家沟特大桥全长2005.788米,距离涪陵北高铁站仅2公里。大桥横跨斜阳溪,桥址地处深山峡谷、毗邻长江尾部混水区,地质条件复杂。中铁二院设计团队经过多轮方案比选,最终确定大桥两座最高墩高度:10号墩165米(正在施工承台)、9号墩161.5米,是兼顾安全、效率与经济性的最优建设方案。其中,165米高墩为目前国内同类型高铁最高墩。
超高墩建设面临全方位施工挑战:仅9号墩就需浇筑1.6万立方米混凝土、绑扎近1600吨钢筋。将海量物料精准泵送至50多层楼高的空中,需攻克泵送压力损耗、浇筑均匀性不足等多重技术难题。此外,峡谷区域风力多变、阵风强劲,对桥梁抗风稳定性提出严苛考验,而高空施工人员的作业安全,更是工程建设的重中之重。
为攻克这些难题,中铁建大桥局项目团队定制了4台最新一代智能造墩机,用于大桥4个主墩施工建设,这也是该设备首次应用于重庆高铁建设。
这款智能造墩机集模板系统、液压爬升、作业平台、安全防护与智能监控功能于一体,可实现桥墩施工的高效、安全作业,完成毫米级精度混凝土浇筑。
一键爬升集成施工
“云端”作业精准可控
“以前靠体力硬扛,现在跟AI搭伙干活。”拥有20余年建桥经验的李宝奇,至今仍清晰记得今年1月初初见这台“钢铁巨人”的场景:他围着造墩机仔细查看,面对控制面板上繁多的操作系统感觉无从下手,不知如何驾驭这台“巨无霸”设备。
在技术人员的悉心指导下,如今李宝奇已能熟练操作这台“AI工友”,实现施工全流程精准可控。
节段准备:完成当前节段钢筋绑扎、预埋件安装作业后,造墩机模板系统通过液压装置精准合模,误差控制在毫米级,严格保障墩身截面尺寸符合设计标准。
一键爬升:当前节段混凝土浇筑、养护工序完成后,只需按下“爬升”键,20个智能千斤顶同步发力,就能带动整套造墩设备平稳抬升至下一节段施工高度。爬升过程中,系统实时监测设备位移、墩身倾斜度等核心参数,一旦局部偏差超标,即刻发出预警并自动启动找平校准程序,待设备调平后再继续爬升作业。
动态监测:爬升过程中,风速、压力、位移传感器实时采集数据并传输至控制台,同步联动手机云端终端;若遭遇6级及以上峡谷强风或设备受力不均等异常情况,系统将自动停机避险。
集成施工:设备爬升到位后,造墩机多功能作业平台同步就位,模板拼装、监测元件安装、预埋件布设等工序可在同一作业平台完成,无需人工转运施工设备;混凝土通过高压泵管直抵作业面,系统全程监测浇筑速度与布料均匀度。
“你看,显示屏上各项数据实时跳动,爬升高度、模板垂直度、现场风速、混凝土温度一目了然。”李宝奇介绍,智能造墩机实现了高墩施工智能化、模块化作业。不仅如此,以往需要人工反复核对调试的误差问题,如今设备可自动识别超标数据、报警停机,而且更为精准高效。
李宝奇介绍,蔡家沟大桥桥墩建设共分为27个节段有序推进,这台智能造墩机如同大型3D打印机,逐层“打印”、分段施工,高效完成桥墩建设。
效率实现质的飞跃
可让桥墩每天“长高”1米
在李宝奇看来,这台智能造墩机既是智能工友,更是可靠的“安全保镖”。
从业二十余年,李宝奇亲历了桥梁施工的巨大变革:过去,高空建桥如同“走钢丝”,1米多宽的开放式作业平台稳定性差,大风天气平台晃动明显,施工人员只能俯身作业,时刻警惕高空坠落风险;如今,造墩设备环抱住在建墩身,3.5米宽的全封闭作业平台构筑起稳固的“云端安全岛”。
不仅安全性大幅提升,施工环境也得到极大改善。如今,李宝奇站在宽敞的智能作业平台上,可自由走动巡查施工情况。“现在,各类施工物料能够分区摆放,连水杯都可以平稳放置,彻底改变了高空作业杂乱无序的状况。”李宝奇说。
智能化装备赋能还让施工效率实现质的飞跃。传统工艺完成单个节段施工需12至16天,智能设备施工仅需8至10天;爬升作业操作人员从数十人减少到6人;造墩机最快可实现桥墩日均“长高”1米,4座超百米高墩累计可节约工期7个多月,161.5米高的9号墩主体工程建设周期仅需约260天。
望着平稳爬升的智能造墩机,李宝奇感慨万千:“二十年间,建桥设备从传统手动爬模迭代升级为智能造墩机,我也从依靠体力的一线工人,转型为指尖操作的‘脑力工匠’。施工技术虽然在不断迭代革新,但我们建优质桥梁、守施工平安的初心始终不变。”
如今,这座百米云端高墩,不仅是宜涪高铁的坚实支撑,更见证着中国高铁建设从“人力攻坚”向“智能建造”的跨越式发展。