科技日報記者 吳純新 通訊員 黃琪峰
風(fēng)卷潮涌,海濤拍岸。5月11日,在世界三大強潮海灣之一的杭州灣,世界最長(cháng)跨海高速鐵路橋——通蘇嘉甬杭州灣跨海鐵路大橋建設正酣。
日前,該橋首個(gè)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(lái),小船錨不住”施工環(huán)境艱險復雜,一大批橋梁領(lǐng)域前沿技術(shù)成果應運涌現。
先進(jìn)技術(shù)賦能大橋“生長(cháng)”
走進(jìn)杭州灣跨海鐵路大橋海上數字信息調度指揮中心,施工調度、水上作業(yè)安全監管、智慧監控等模塊映入眼簾。
記者輕點(diǎn)鼠標,現場(chǎng)施工畫(huà)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,當打開(kāi)手機端的信息中心平臺時(shí),數天內的潮流漲落高度變化及對應時(shí)間一覽無(wú)余。
指揮中心集成項目部智能化、數字化建造成果,可以協(xié)調物、機、料、人的運輸和周轉,完成對安全風(fēng)險的識別、警示。
中航道橋主塔墩樁基鉆孔深度達160米,是國內最大孔深的大直徑鉆孔樁。面對難題,建設人員采用創(chuàng )新設備和工法,同時(shí)搭配參數動(dòng)態(tài)智能監測系統,將百米長(cháng)的“定海神針”牢牢插入海底。
“北航道橋、中航道橋均為同類(lèi)型世界最大跨度的無(wú)砟軌道斜拉橋,對線(xiàn)形控制、施工精度要求很高?!敝需F大橋局副總工程師、項目部總工程師賈衛中介紹,為保障建設質(zhì)量,團隊著(zhù)力打造了海中特殊橋梁智能建造示范點(diǎn)和80米跨預制梁智慧梁場(chǎng)。
智能建造、綠色建造、數字化應用……這些前沿技術(shù)正在中鐵大橋局多個(gè)項目“落地生根”。
在世界跨度最大的公鐵兩用跨海橋——西堠門(mén)公鐵大橋,“復雜海洋環(huán)境下風(fēng)、浪、流實(shí)時(shí)監測系統”揭示橋位附近風(fēng)浪流變化規律;在重慶,渝萬(wàn)高鐵、成渝中線(xiàn)等項目招募智能“工友”提高施工效率,打造“智慧大腦”實(shí)現多層次集中管理。
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目130余項,去年還牽頭承擔“城市橋梁智能建造關(guān)鍵技術(shù)與裝備”項目。
標準出海擦亮橋梁品牌
斜拉橋上,一根根斜拉索體態(tài)“纖細”,連接著(zhù)主塔和鋼梁,卻能牢牢扯住沉重的梁體,讓汽車(chē)、高鐵安穩通行。
它們的強度“密碼”,便是高強度鋼絲。
滬蘇通長(cháng)江大橋建設中,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(gè)前所未有的跨度,當時(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(zhù)斜拉索承受拉力更大。當時(shí)計劃使用的纜索鋼絲用盤(pán)條,被國際上個(gè)別廠(chǎng)家“卡住”。極高的進(jìn)口成本、無(wú)實(shí)體工程應用先例風(fēng)險,成為建設“壁壘”。
為突破這項“卡脖子”技術(shù),中鐵大橋局聯(lián)合多家單位積極開(kāi)展攻關(guān)。經(jīng)過(guò)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,由這些鋼絲組成的單根斜拉索,可以承擔500臺轎車(chē)的重量。
經(jīng)國內外專(zhuān)家“會(huì )診”,該工藝路線(xiàn)最終確定。通過(guò)檢測,這一世界最“硬”鋼絲大批量生產(chǎn)的合格率達到98%以上。
研發(fā)過(guò)程中,中鐵大橋局總經(jīng)理毛偉琦等人作為中方專(zhuān)家代表,申報并參與《橋梁纜索鋼絲用盤(pán)條》標準制定。該標準從起草到發(fā)布,歷時(shí)兩年多,全球共有19個(gè)國家代表參與。
2023年底,由中國牽頭制定的國際標準《橋梁纜索鋼絲用盤(pán)條》正式發(fā)布,標志著(zhù)我國橋梁纜索鋼絲用盤(pán)條體系正式成為國際共識。承建滬蘇通長(cháng)江大橋,中鐵大橋局還獲得了4項國際專(zhuān)利。
標準支撐科技創(chuàng )新。2000年以來(lái),中鐵大橋局牽頭或參與研制的國際標準3項、國標15項、行標37項,推動(dòng)中國橋梁標準建設進(jìn)程。
從國內走向國際,從新技術(shù)研發(fā)到制定國際標準,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”通江達海。
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