“四個(gè)國(guó)際首創(chuàng)”,刷新“六個(gè)橋梁之最”——隨著高350米的常泰長(zhǎng)江大橋“鉆石型”鋼塔拔地而起,這座世界在建最大跨度公鐵兩用斜拉橋距離合龍僅剩“一步之遙”,中國(guó)鋼橋的又一座豐碑正呼之欲出,世界最高鋼塔紀(jì)錄即將再次改寫。
在距離常泰長(zhǎng)江大橋70公里外的中鐵寶橋揚(yáng)州公司鋼橋梁智能車間內(nèi),多臺(tái)焊接機(jī)器人正在對(duì)鋼橋U肋進(jìn)行焊接和定位,通過(guò)2個(gè)機(jī)械臂同時(shí)對(duì)1根U肋兩側(cè)進(jìn)行對(duì)稱焊接加工,操作人員緊盯數(shù)字化設(shè)備,手指在鍵盤熟練敲擊,多臺(tái)智能設(shè)備和焊接機(jī)器人快速運(yùn)轉(zhuǎn),常泰大橋這座世紀(jì)工程正是由此誕生。
U肋,一種廣泛應(yīng)用于各類鋼結(jié)構(gòu)橋梁的部件,能夠?qū)崿F(xiàn)橋面鋼板單元均勻受力、增強(qiáng)橋面受力性能,一根根均勻分布在橋梁板單元的U肋如一套骨骼系統(tǒng)承載著來(lái)自橋面的壓力。長(zhǎng)2.44公里米的常泰長(zhǎng)江大橋主航道由91個(gè)寬35米的鋼桁梁大節(jié)段拼接而成,與上萬(wàn)根U肋焊接在一起,形成承受橋面壓力的巨大合力。
為提升U肋制造和焊接質(zhì)量,實(shí)現(xiàn)常泰長(zhǎng)江大橋8毫米U肋板單元焊縫熔透深度不低于80%U肋板厚的高精度加工要求,中鐵寶橋在原有生產(chǎn)線的基礎(chǔ)上,與設(shè)備廠商聯(lián)合研發(fā)包括U肋激光清洗、面板自動(dòng)打磨、U肋定位組裝、U肋機(jī)器人打底、U肋船外焊等設(shè)備的一整臺(tái)生產(chǎn)線。
將8毫米的U肋板焊透6.4毫米,如同在指甲蓋上刻字,稍有閃失就有焊穿的風(fēng)險(xiǎn),即使對(duì)焊接機(jī)器人也是不小的挑戰(zhàn)。為此,中鐵寶橋摒棄了傳統(tǒng)通過(guò)壓力傳感的焊接跟蹤方式,與設(shè)備廠商研發(fā)激光跟蹤焊接法,實(shí)現(xiàn)焊接設(shè)備對(duì)焊道的紅外掃描,精準(zhǔn)識(shí)別焊接位置、自動(dòng)生成焊接行進(jìn)路線代碼,保證焊縫熔透深度穩(wěn)定一致,讓焊接機(jī)器人從“有眼睛”進(jìn)化為“有大腦”。
此外,中鐵寶橋還首次采用“成品破壞性試驗(yàn)+試板同步焊接+實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)”的工藝控制法保證U肋焊縫熔透深度,從成品板單元中隨機(jī)抽取檢測(cè)件進(jìn)行破壞取樣檢測(cè)熔深,確保該工藝焊接產(chǎn)品滿足標(biāo)準(zhǔn)要求后,再采取U肋班前試板驗(yàn)證試驗(yàn),產(chǎn)品與試板同步焊接,再將試板送入實(shí)驗(yàn)室檢測(cè),對(duì)焊接設(shè)備及焊接穩(wěn)定性進(jìn)行評(píng)估,為U肋加工質(zhì)量加上“雙保險(xiǎn)”。最終,中鐵寶橋成功實(shí)現(xiàn)了U肋制造工藝精細(xì)化控制,完美保證U肋熔深精確可控,一次探傷合格率達(dá)到了99%。
2021年常泰長(zhǎng)江大橋建設(shè)以來(lái),中鐵寶橋項(xiàng)目組建了技術(shù)專家團(tuán)隊(duì),負(fù)責(zé)項(xiàng)目技術(shù)公關(guān)和工藝創(chuàng)新,累計(jì)開展省部級(jí)科研專題3項(xiàng)、江蘇省地方標(biāo)準(zhǔn)2項(xiàng)、省部級(jí)施工工法2項(xiàng)、優(yōu)秀QC成果4項(xiàng)、專利申報(bào)36項(xiàng)。先后攻克了120mm鏤空式特厚板焊接變形控制技術(shù)、非對(duì)稱開口空腹式鋼塔塊體制造技術(shù)、交叉錨固體系索塔塊體精度控制技術(shù)、超大斷面鋼塔工地全位態(tài)自動(dòng)化焊接技術(shù)、超大斷面鋼塔工地分塊體高精度安裝技術(shù)等多項(xiàng)擁有自主產(chǎn)權(quán)的關(guān)鍵技術(shù),形成了多項(xiàng)技術(shù)成果,為中國(guó)橋梁領(lǐng)域鋼塔制造積累了寶貴的經(jīng)驗(yàn)。