尚未完工却已“生锈”的钢桥、替代人工执行焊接任务的机器人、如同积木般正在被组装的桥梁构件……
近日，在四川省公路学会桥梁专业委员会2024年学术年会现场参观考察环节，当记者走进成乐高速扩容项目入城段桥梁（下文简称“入城段桥梁”）施工现场，便注意到这里处处透露着不同。
“这是一座低碳智能装配化组合桥梁。”现场工作人员介绍，在实现“双碳”目标和建设交通强国的双重背景下，这是四川桥梁行业推动交通运输行业加快发展新质生产力的举措。“低碳智能装配化组合桥梁”究竟有何独特之处？带着这样的疑问，记者在入城段桥梁施工现场进行了探访。
更低碳
入城段桥梁建设正如火如荼。但现场“红褐色”的桥墩和桥面却显得有些不同寻常。“还没建好的大桥怎么就生锈了呢？”有人发出疑问。
“大桥采用的这种看似生锈的钢材其实是耐候钢。耐候钢能够耐受大气腐蚀，并在自身服役过程中产生致密稳定锈层，实现‘以锈防锈’。”面对疑问，四川成乐高速公路有限责任公司工程师田子琪这样解释。入城段桥梁耐候钢总用量超30万吨，是目前世界规模最大的耐候钢桥梁单体应用项目。
成乐高速扩容项目入城段桥梁
四川路桥华东建设有限责任公司供图
为什么要大规模使用耐候钢？作为一种新型建筑材料，耐候钢为桥梁提供的“防护衣”，有效避免了传统钢结构桥梁在防腐涂装施工中产生的粉尘和有机挥发物污染，使桥梁建造变得更加绿色环保。
要让桥梁建造变得更低碳，除了在建材上钻研，还得在结构创新上“下功夫”。入城段桥梁全部采用国际首创“密梁式型钢-混凝土组合结构”，相比于混凝土桥梁，该桥梁混凝土用量节约60%，碳排放量减少16万吨，施工用电、用油等能源消耗减少30%。
更智能
入城段桥梁桥面波折板焊接施工现场，火花四溅。但凑近一看，执行焊接任务的并不是工人，而是一位以每分钟36厘米的速度稳步前行的机器人。
在这个机器人背后，一名技术人员右手握着遥控板，左手举着电焊防护面罩，正弯腰仔细观察着它的作业过程。随着机器人的行进，焊接任务逐一完成，主梁与波折板牢固地连接成一个整体。
“针对角焊缝焊接劳动强度大、作业空间狭窄、质量控制难等问题，我们创新研发了智能焊接机器人。”项目技术人员王陈宾介绍，该机器人能实现自动焊接、自动行走、焊缝跟踪，提高施工效率约50%。
智能焊接机器人焊接施工现场
尹梦奇 摄
“智能”这个关键词贯穿了项目桥梁建造全过程。不远处，待焊接、钢筋骨架绑扎等工序完成，架在桥上的全自动三维激光摊铺机将把钢纤维混凝土均匀摊铺在桥面板之上。
安全、精准、高效，随着桥梁设计和施工要求日益复杂，“智能建造”成为提升传统施工效率和质量的关键路径。“智能建造系统性研究涵盖桥梁建造的全产业链、全生命周期。”四川省交通建设集团有限责任公司教授级高级工程师于志兵表示，这其中包括了数字化设计、装备智能化、控制技术智能化、管理平台智能化等多个方面。
不仅是成乐高速扩容项目。在四川，越来越多的智能装备和工艺在设计、建造、使用、养护等桥梁全生命周期环节里大展身手。《四川省交通运输科技创新发展报告（2023年）》显示，截至2023年底，四川省桥梁单桥系统累计完成52座，建成的公路长大桥梁结构健康监测系统有效提升了公路桥梁结构监测和安全保障能力。
装配化
主梁、墩柱钢管、盖梁钢箱、波折板……随着各种由耐候钢材料预制而成的桥梁构件运抵入城段桥梁施工现场，在技术人员的指挥下，工人们开始精准且高效地组装工作。
“入城段桥梁构件的工厂化和装配化程度高达80%。”王陈宾告诉记者，建造入城段桥梁所需的大部分构件，在四川省钢构智造有限公司位于眉山的智慧工厂内完成智能化、标准化的加工制造后，被运送至施工现场，采用装配化施工方式完成组装。
工厂造构件，现场搭积木——这种桥梁建造模式被形象地称为“乐高模式”。该模式将不同型钢积木式组拼在一起，构造简洁且标准、制造工序简化、加工工艺简单，解决了钢结构加工制造难题，提高了路桥建筑的精度与效率。
施工过程更加轻量化。“以盖梁施工为例，过去需要40多人完成的任务，如今仅需不到一半的人力即可完成。”王陈宾说，除此之外，入城段桥梁的墩柱和盖梁施工还实现了“无模板、无振捣、无钢筋”目标，降低了施工影响。
“施工质量高、施工工期短、环境影响小”是装配式技术的显著特点，为桥梁建设提供了节能、节时、环保的新选择。基于此，装配化施工的做法已在桥梁建设领域全面铺开。
据了解，除成乐高速扩容项目外，天眉乐高速项目的虎渡溪岷江特大桥和汉阳湖岷江特大桥均采用“全装配式钢混组合斜拉桥”技术方案建造。此外，蜀道集团研发了拥有完整知识产权的混凝土预制梁工业化流水线生产技术及相关装备，实现桥梁预制构件生产自动化率达80%，生产效率提高100%，现场施工人员减少60%。
来源：川观新闻、四川省交通运输厅
