中国桥梁来啦,世界,你准备好了吗?

2018-03-07 17:40:27 来源: 中国科技网-科技日报 作者: 冷媚
两会,刘自明,超级工程,珠港澳大桥,福平铁路,桥梁结构,机器人,中铁大桥局,

被誉为『难度系数最高』的福平铁路公铁两用大桥即将建成,这将是我国第一座公铁两用跨海大桥,也是世界上最长的公铁两用跨海大桥。福平铁路建成后,将大大缩短福州至平潭的时空距离。这意味着,我们在平潭至福州之间往返只需半小时。

这项超级工程将直接消耗30万吨钢筋和266万吨混凝土,这些材料足以建造『8座828米高的迪拜塔』。建成以后将把平潭岛及其附近小岛与福建省大陆部分连接起来,让附近因为停航导致无法出岛的居民看到了新希望。

◎创新方法,让『建桥变成搭积木』

▲▲▲

平潭海峡的自然环境和建设条件远比东海大桥、杭州湾大桥和港珠澳大桥复杂。平潭海峡以『风大浪高』著名,一年有『300天刮着6级以上大风』,相当于汽车每小时行驶50多公里的速度;海峡上有种说法叫“无风三尺浪”,当面对6级以上风力时每天的浪高基本都在2.5米到4.5米之间,娱乐冲浪的高度和这个海域的浪完全没法比;流速、潮差、波流力等因素严重影响钻孔桩等基础施工。此外,由于长期处于海浪的冲刷下,导致岩石层坚硬钻孔难,是普通地质环境下难度的3倍。在岩石上打孔,就像在『石头上钉钉子』一样。

一年内有效作业时间仅有120天左右,这个时间远远不够。为了保障作业安全和提高施工效率,必须采取新技术、新方法。

在架桥过程中,内河常用的散件拼装明显不适用,必须采用新方法:若干散件在工厂内拼装成一孔桥梁,然后将整孔桥梁用船舶从百里外的工厂运输到桥位处,然后用『重型起重船』把整孔桥梁吊起来进行安装。这是我国首次对钢桁梁进行『整孔架设』,实现钢桁梁桥梁架设施工由单片架设到整节间架设再到整孔架设的一个飞跃。

这种作业方式对运输、吊装的设备要求很高,中铁大桥局专门打造了3600吨起重量的“海鸥号”双臂运架梁起重船,吊高可以达到100多米。这艘起重船在桥梁建设中起到了不可磨灭的作用。通过这种创新方法,让海上『修建桥梁变得像搭积木』一样简单。

此外,针对岩石坚硬、岩面倾斜等问题,我们想了很多办法,比如先将斜面冲击平整后施工。

◎『终身负责制』为桥梁上了“安全险”

▲▲▲

大桥的『设计寿命』普遍为100岁,为了保证在全寿命周期内的质量,在建造过程中要考虑总体布局,不能留下隐患或者缺陷。否则,在使用过程中肯定会暴露出问题。桥梁工程实行『终身负责制』,我们在桥梁建造过程中会准备相应的配套设施,由于还有后期维修养护,争取让业主在桥建成以后把辅助设施拆走备用,以免到时候找不到相应的辅助设施。给现场人员洗脑,灌输对工程的全寿命周期负责的意识。

有专业的工程师研究防海水腐蚀问题。针对钢结构、混凝土结构、斜拉索等都要采取有针对性的『防腐措施』,减少在设计寿命期内反复的几率。例如,目前一般涂装的寿命期限为二十多年,为了确保桥梁可以安全使用到100年,至少要保证钢结构涂装、斜拉索等在海洋气候下也能使用二十五年。

在桥梁内部安装『健康监测系统』。我们去医院体检时,医生想了解清楚24小时内我们的体征有什么变化就需要用到传感器。同样的道理,桥梁也需要一个这样的设备去监测全寿命周期内的情况。中铁大桥局在项目开始时就会建议业主使用这项技术,在桥梁工程结构中埋下传感器,随时监测以后使用过程中可能出现的问题,及时掌握运营期内的大桥健康状况。

◎『智慧桥梁』时代已开启

▲▲▲

随着我国各行各业的全方面发展,社会剩余劳动力减少。而且建桥行业人员经常需要风餐露宿,条件艰苦,能够找到的劳动力资源相对更难,为了解决这个问题,中铁大桥局创新思路,提出『由劳动密集型向装备精良型转变』,但是仅仅使问题得到缓解。近几年,中铁大桥局在考虑『高质量发展』的问题。如何实现高质量发展?不能像过去那样只依靠传统劳动力,把『智能化手段引进』到桥梁建筑业才能提升产品品质。

建筑业也能看到智能化的影子。比如,『混凝土结构』以前要靠人工张拉控制,手动测量伸张量、油表读数等,现在可以改用电脑控制;『顶推技术』运用计算机控制比人工控制精度高,而且不需要休息时间。

最近在思考建桥过程中哪些步骤可以由机器人做,希望找人『研发机器人』,并按照需求设计操作步骤。有时候桥塔高达200-300米,恐高的人根本上不去。未来空中作业可以少用人,多用智能化手段去完成。

策划:赵卫华  韩越洋
监制:刘峰    侯萌
摄像:李忠明
剪辑:赵卫华 李忠明
编辑:冷媚 韩凤鸣

加载更多>>
责任编辑:赵卫华
新疆油田准噶尔盆地风险勘探再获重大发...