12月,海風(fēng)吹拂下,位于廣東境內(nèi)的深中通道項(xiàng)目伶仃洋大橋施工作業(yè)臺一片繁忙。
這是全國首個(gè)“一體化筑塔機(jī)”施工現(xiàn)場,深中通道項(xiàng)目全長24公里,是集“橋、島、隧、地下互通”為一體的超級跨海集群工程。此次作業(yè)的伶仃洋大橋是目前我國乃至世界上技術(shù)難度最大、建造工藝最復(fù)雜的橋梁之一,索塔高270米,相當(dāng)于90層樓高,建成后將成為世界最高海中大橋。
伴隨著大橋“長高”的,是有著“豎向移動工廠”之稱的一體化智能筑塔機(jī)。極目新聞記者來揭秘這一“超級工程”的建設(shè)秘訣。
讓不成立的等式“成立”
“1天=1.5天;8.5人=10人”。在伶仃洋大橋施工現(xiàn)場,這是一串“不是等式的等式”。施工方中交二航局項(xiàng)目技術(shù)負(fù)責(zé)人李拔周說,這里1天實(shí)現(xiàn)1.5天的工效,8.5個(gè)工人,可完成傳統(tǒng)裝備條件下10人的工作。
這需要高新技術(shù)和創(chuàng)新意識發(fā)力。項(xiàng)目施工區(qū)域?qū)倌蟻啛釒ШQ笮约撅L(fēng)氣候區(qū),每年都有臺風(fēng)侵襲珠江口水域。復(fù)雜環(huán)境下,在索塔采用混凝土現(xiàn)澆工藝大前提下,傳統(tǒng)設(shè)備在效率、品質(zhì)、安全風(fēng)險(xiǎn)管控方面,難與目標(biāo)相匹配。
如今,一體化智能筑塔機(jī)打破了這一“僵局”。二航技術(shù)團(tuán)隊(duì)首次提出“豎向移動工廠”混凝土橋塔成套筑塔工藝,囊括工廠化作業(yè)、智能養(yǎng)護(hù)、安全監(jiān)控等系列優(yōu)點(diǎn),采用現(xiàn)代智能筑塔機(jī)也較傳統(tǒng)液壓爬模技術(shù)有了更多優(yōu)勢。“我們要將高空現(xiàn)場打造為‘豎向移動工廠’,即研發(fā)一種集鋼筋部品加工與安裝、混凝土布料、振搗、養(yǎng)護(hù)、智能監(jiān)控等于一體的可移動設(shè)備。”項(xiàng)目現(xiàn)場技術(shù)總負(fù)責(zé)人肖文福說。
在這一理念指導(dǎo)下,筑塔機(jī)整體由4組架體組成,高26.7米,全封閉式鋼結(jié)構(gòu),重約400噸,單組頂升能力100噸。僅設(shè)置4條爬升軌道,承載能力強(qiáng),機(jī)位少。爬升中,各工藝逐層進(jìn)行,從下到上形成了工廠流水線,逐層完成鋼筋綁扎、模板支撐、混凝土澆筑、自動振搗、混凝土養(yǎng)護(hù)等工作,在橋塔高空現(xiàn)場完成“工廠化”制作,高空索塔施工如履平地,8級大風(fēng)中平穩(wěn)爬升。
“巨人”空中靈活轉(zhuǎn)彎
設(shè)計(jì)過程中,技術(shù)團(tuán)隊(duì)歷經(jīng)2個(gè)月,一體化智能筑塔機(jī)設(shè)計(jì)方案經(jīng)歷一次次大改逐漸成形,僅筑塔機(jī)的全套圖紙摞起來就有半人高!
實(shí)際操作中,另一個(gè)棘手問題出現(xiàn):伶仃洋大橋東索塔的建設(shè)中,其外形不是一個(gè)規(guī)整的平面,在兩個(gè)索塔連接橋面的交點(diǎn)處向內(nèi)切了一個(gè)角,于是原本朝同一方向傾斜的爬升軌道,需在距離塔底79米高度的地方轉(zhuǎn)換方向。這要求400余噸的筑塔機(jī)在高空中轉(zhuǎn)彎,適應(yīng)索塔外部既要“收”又要“放”的形態(tài)變化需要。
經(jīng)專家商討,設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)將原本固定的連接方式轉(zhuǎn)化為可活動的鉸接裝置,一套鉸接里由4個(gè)“共生”的銷軸組成。據(jù)解釋,這套“共生”的活動裝置,相當(dāng)于給爬升系統(tǒng)安裝了4個(gè)強(qiáng)壯又靈活的“關(guān)節(jié)”。它們在爬升時(shí)智能感知并調(diào)整角度,既穩(wěn)定支撐,又靈活轉(zhuǎn)動。
早在2001年,中交二航局成立科研小組,深入研究國外液壓爬模技術(shù),對關(guān)鍵部位進(jìn)行功能試驗(yàn)和力學(xué)試驗(yàn),于2002年成功試制了一套液壓爬模系統(tǒng)并在安慶大橋進(jìn)行現(xiàn)場試驗(yàn)。這打破了國外液壓爬模的技術(shù)壁壘,將國產(chǎn)后的設(shè)備成本降低至進(jìn)口價(jià)的五分之一。經(jīng)不斷改良,該技術(shù)賦予系統(tǒng)自動爬升功能,可用于高達(dá)300余米的橋梁墩柱高塔、海洋燈塔、房建等高聳建筑物的施工,滿足大傾角、多曲面、超高度的技術(shù)要求,在杭州灣跨海大橋、上海長江大橋、伶仃洋大橋等近百座大橋主塔上都能看見它的身影,將“智造”構(gòu)想慢慢變成現(xiàn)實(shí)。記者 呂銳 通訊員 鄒詩卉