科技日报记者 于紫月
5月26日上午，在长江南岸张靖皋长江大桥桥址，一场云端的“穿针引线”正在进行。施工团队紧盯长9.5米、宽9.9米、高15米、重量255吨的张靖皋长江大桥南航道桥南主塔中横梁合龙段。随着塔吊缓缓提升，合龙段精准落入指定位置，张靖皋长江大桥南航道桥南主塔中横梁成功合龙，为2025年底实现张靖皋长江大桥最高主塔顺利封顶奠定坚实基础。
张靖皋长江大桥南航道桥南主塔为世界最高悬索桥索塔，高度达350米。目前架设的中横梁位于钢塔222米处，相当于约74层楼高，站在此处，几乎能和云朵“手牵手”。
将视角从云端拉回地面，这座世界级大桥的桥塔制造中，智能制造发挥了重要作用，蕴含了中国中铁工业旗下中铁山桥的智慧制造“三字诀”。
“智”字诀 制造智能化率达到93%
走进国家级智能制造示范工厂中铁山桥南通公司，想象中的挥汗如雨没能见到，取而代之的是一个个“钢铁超人”在“工业大脑”的指引下灵活舞动，焊接机器人四把焊枪同步开工，在焊花飞溅中快速完成焊接。
“目前，张靖皋长江大桥钢结构制造智能化率达到93%，我们成立专项攻关组，进行技术研发和设备更新，为车间制造安装了‘智慧大脑’，实现大桥钢塔精细化制造。”中铁山桥南通公司总经理谈发帮说。
据悉，“工业大脑”是在生产工区安装了数十个无线接入点，搭建了覆盖整个车间的工业网，包括质量管控、生产作业、仓储物流、设备管理等多个环节。这是中铁山桥钢梁智能制造工厂“五线一系统”的核心，就好比人的大脑和身体一样，在“工业大脑”的指挥下，机器人才能实现智能化生产。
“精”字诀 智能设备赋能精细化生产
张靖皋长江大桥的横梁分下、中、上三个横梁，其中中横梁和上横梁非规则结构厂内拼装和桥址架设尤为困难，中横梁截面采用三箱室变高截面、双曲线结构，此类型在国内桥梁制造中极为少见，如何确保中横梁制造和安装精度是首要难题。
中铁山桥以智能制造破解精细化生产难题，全新投用的激光切割机切割精度可高达±0.5mm级别，具有精度高、速度快、不局限于切割图案限制、切口平滑等优势，钢板切割更像是在雕琢艺术品。
只有“大脑”聪明还不够，“身体”也要强壮。“五线一系统”里的“身体”，就是板材智能下料切割生产线、板单元智能组焊生产线、钢桁梁杆件智能制造生产线、智能总拼生产线、智能涂装生产线五条生产线。
“‘五线一系统’的应用，实现了制造车间生产过程的自动化、信息化、网络化、数字化的管理与控制，大幅提升了生产效率，确保了产品质量的稳定性，为大桥高质量建设提供了坚实保障。”谈发帮说。
“准”字诀 BIM数字化实现毫米级精准对接
横梁作为塔柱之间的支撑结构，安装精度直接影响到塔柱向上攀升的倾斜度和稳定性。中横梁施工是桥塔的关键工程，其结构由四个节段构成，塔柱与横梁及横梁块体间对接缝间隙仅10毫米，对宽9.9米、高15米的“庞然大物”来说，安装精度要求极为严苛。
中横梁架设前，中铁山桥对节段进行三维数字扫描、现场BIM（建筑信息模型）数字化模拟安装，严格按照施工要求及规范进行了施工推演，从安全、质量、现场问题等多个方面模拟可能出现的情况，将问题解决在萌芽之中。
“关键在于数字孪生技术。安装受到天气、配重等多种因素限制，几乎不会有第二次机会。我们通过数字孪生技术，在电脑里‘再建一座钢塔’，进行数字化模拟安装，把问题预判全。”中铁山桥张靖皋长江大桥ZJG-C1标段总工程师刘志雄说。
正是通过计算机吊装模拟及拼口数据拟合，中铁山桥预先修正了构件尺寸偏差，最终成功实现了百米级高塔的毫米级横梁安装，将安装误差范围控制在毫米级范围内。
“我们始终践行‘三个转变’，严把质量关、环保关、安全关，以高质量交付建设高质量大桥，奋力冲刺主塔封顶全年建设目标，打造万里长江上的世界最高悬索钢塔。”中铁山桥南通公司党委书记、执行董事刘洪利表示。
（受访单位供图）
