科技日报记者 吴叶凡
不久前，随着最后一个节段精准就位，世界最大跨径双层悬索桥狮子洋大桥主塔成功封顶。这座创下主跨跨径、主塔塔高、锚碇基础、主缆规模、车道数量五项世界第一的超级工程，综合运用了多项智能建造技术。342米超高钢壳主塔的圆满封顶，不仅彰显了中国桥梁工程行业实力，更是以智能技术激发产业发展新动能的生动实践。
“狮子洋大桥主塔采用六横梁门式钢混组合结构，单个塔柱分为62个节段，最大吊装重量195吨。”中铁宝桥狮子洋大桥G2标总工程师裴雪峰介绍，将此结构应用在2000米级双层悬索桥中，这在全世界尚属首次。要将这一创新设计从图纸变为现实，精度控制是摆在项目团队面前的第一道难关。
比如，狮子洋大桥钢塔节段内部密布着数百根纵横向钢筋和各类预埋件。施工过程中，这些构件需与上下节段精准对接，制造安装难度前所未有。裴雪峰介绍，为保障构件之间精准对接，项目团队放弃了传统的CAD二维设计，全面搭建三维信息模型，将上百种基础构件做成标准化族库，将原本需要3天完成的工程制图工作缩短至一天半，效率提升50%以上。
针对预埋件密集交错的特点，项目团队还采用“1+1”连续匹配预拼装技术，在胎架上模拟桥位真实姿态，提前验证接口匹配性；引入三维激光扫描进行数字预拼，在虚拟世界提前“排雷”，累计发现并解决23处构件干涉问题，避免了现场返工，为桥位快速复位提供了精准保障。
如果说精度控制是数智技术在“点”上的突破，智能制造体系的构建则是从“面”上为超级工程保驾护航。
中铁山桥狮子洋通道项目副指挥长李欣辉介绍，项目团队为狮子洋大桥建立了悬索桥主塔钢壳智能化制造施工新模式，成功研发智能下料切割、智能组焊、智能总拼、智能涂装、钢筋加工五条智能生产线，并配以全过程智能管控系统，形成“五线一系统”智能制造体系。“项目团队通过智能制造技术，实现钢壳构件精准加工、高效生产，为超级工程打造‘智造加速器’。”李欣辉说。
从一组数据，能直观感受智能制造带来的生产力革命。裴雪峰介绍，通过高功率激光切割工艺与AI智能套料技术结合，钢材利用率从85%的行业平均水平提升至93%；“AI+焊接”技术搭配国内首套剪力钉自动焊接设备，实现钢板焊接工序“无缝衔接”，钢板焊接自动化率达到100%；钢筋自动加工生产线与自动导引车智能转运系统的结合，让钢筋加工效率提升超3倍；数字孪生技术将物理生产与虚拟模型实时对应，钢壳节段制造周期从15天缩短到9天，整体施工效率提升40%……
同时，项目团队还在狮子洋钢塔制造中首次构建了全流程、全维度的管控体系。在各条生产线布设传感器，实时采集工序施工数据，打造数据分析展示平台，实现质量问题反向追溯，通过精细化质量管控，项目一次检验合格率达到99.8%。从制造阶段的三维激光扫描干涉检测，到焊接群控系统收集超10万条焊接数据，再到覆盖450余人次的技术安全交底，所有检测项点均符合规范要求，真正实现超大型钢壳塔制造“零返工”。
李欣辉介绍，狮子洋大桥项目还配备了全位置焊接机器人、智能涂装机器人、型钢激光切割机等一系列“智”造装备。其中针对桥位施工中钢壳表面易污染的问题，项目团队首次引入无轨爬壁智能清洁机器人。该机器人可根据污染程度更换清洗砂盘，在高效清洁的同时完美保护涂装层，为超大型桥梁钢结构表面维护提供了新技术思路。
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