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“神器”助力,中国桥梁建设迈向世界之巅 探秘中国造桥“神器”:从跟跑到领跑的传奇之路

本文聚焦中国桥梁建设领域,介绍了多项重大桥梁工程的施工进展,着重阐述了各类造桥“神器”在桥墩建设、塔柱施工、桥面吊装等环节的应用及优势,还讲述了打桩船的发展历程,分析了中国桥梁建造装备快速崛起的原因,并展望了未来造桥“神器”的发展方向。

图为墩梁一体化架桥机在深圳盐港东立交施工现场作业。

在广袤的华夏大地上,桥梁建设的热潮正如火如荼地展开。东海之畔,浙江杭州湾跨海铁路大桥——这座世界最长跨海高速铁路大桥,正大步迈入海上桩基施工的新阶段。它宛如一条巨龙,即将横跨杭州湾,为区域经济发展注入强大动力。长江中游,湖北燕矶长江大桥——世界最大跨度四主缆悬索桥,正朝着年底主体工程完工的目标全力冲刺。其宏伟的身姿在长江之上逐渐显现,展现出中国桥梁建设的磅礴气势。目光向南,广东狮子洋通道——世界最高双层悬索桥的建设也取得了新的重要进展。主桥主塔顺利完成首道钢桁梁架设,标志着工程又向前迈出了坚实的一步。今年以来,众多重大桥梁工程跨江河、越湖海、穿峡谷,施工进度不断加快。而在这背后,一个个造桥“神器”功不可没。它们在打桩、筑塔、吊装等关键环节大显神通,助力工程建设者们将天堑化为通途。### 建270米高塔,吊2000吨重物——一体化、智能化成趋势在我国众多“超级工程”的建设中,各式造桥“神器”发挥着至关重要的作用。无论是港珠澳大桥的举世瞩目,还是广东深中大桥、江苏常泰长江大桥的宏伟壮丽,都离不开这些“神器”的参与。在桥墩建设方面,一体化架桥机让桥墩拼装得更加牢固。在广东深圳盐港东立交施工现场,一台名为“墩梁一体化架桥机”的智能设备格外引人注目。它横亘在半空中,有条不紊地进行着引孔、打桩、架梁等作业。中交二航局技术中心装备部经理肖浩介绍说:“过去,桥梁施工现场往往摆满了脚手架和起重机,不仅受环境制约严重,施工效率低下、建设周期长,还会对周边环境造成较大影响。”而有了这台一体化架桥机,工地从陆地移至空中,大大降低了对周边环境的干扰,同时能更好地适应城市、山区、浅海等复杂环境,施工效率提升了30%。更为重要的是,它装配了“数字大脑”,能够实时采集传输数据,并对异常情况进行预警。肖浩还提到,项目竣工后,设备能生成数字化模型,为后续桥梁维护提供有力参考。在桥梁塔柱施工中,智能筑塔机让索塔安全“长高个”。在伶仃洋上,深中大桥东西两座主塔傲然矗立在广阔海面上。高270米的全球最高海中桥塔是如何建成的呢?智能筑塔机发挥了关键作用。它集合了模架爬升、混凝土布料、智能养护等多种功能,即使遭遇八级大风,也能助力塔柱每天稳定爬升1.2米,施工效率较传统工艺提升了1.5倍。肖浩介绍,近年来我国加速建设超级桥梁,但传统施工方式效率低、风险高。以混凝土桥塔施工为例,传统方式依靠工人高空作业,存在诸多安全隐患,且质量难以精准控制。而智能筑塔机通过工厂化生产和智能化控制,革新了桥梁建造模式。目前,该设备已在深中大桥、燕矶长江大桥、江苏宁扬长江大桥等多个工程中验证成功。与传统方式相比,桥塔建设周期缩短了30%,成本降低了20%,碳排放减少了40%。在桥面吊装环节,大吨位吊机让箱梁吊装如同“搭积木”一般轻松。长江下游,常泰长江大桥横卧江面。由于桥梁主跨长、双层桥面重量大,全桥共有91个大节段,最大钢桁梁单体重量超1800吨,普通吊机根本无法正常工作。为了将这91个大“积木”拼接到位,全球最大吨位桥面吊机应运而生。它不仅“力气”大,能轻松吊起2000吨重物,还十分“聪明”,能够实时监控施工状态,使安装误差控制在5毫米内。肖浩介绍,这一国产装备的制造成本仅为进口同类装备的一半左右,且施工过程中的能耗较传统吊机低30%,碳排放减少25%。通过模块化设计,吊机可拆解为200个标准部件,从而适配不同桥梁的建设需求,为每座跨江大桥节约成本。### 桩架高150米,吊桩、抗风浪能力强——自主研发打桩船见证发展在钱塘江入海口,两座跨海大桥隔海相望,它们共同见证了中国桥梁建造装备的跨越式发展。一侧,杭州湾跨海铁路大桥正加紧建设;另一侧,17年前建成的杭州湾跨海大桥曾刷新彼时世界最长跨海大桥的纪录,为长三角一体化做出了重要贡献。3月1日,辽阔的杭州湾传来“砰砰”巨响,桩架高达150米的我国自主研发的全球最大打桩船“二航长青”登场。它将一根长98.5米的钢管桩精准钉入海底岩层,助力杭州湾跨海铁路大桥步入建设快车道。中交二航局副总工程师杨秀礼介绍说:“这艘打桩船是目前世界上桩架最高、吊桩能力最大、抗风浪能力最强的打桩船。”其关键部件主油缸实现了国产化,重量、直径、长度均创下全球第一。未来两个月,“二航长青”将在这里打下约200根同类桩基。更大、更高、更强的造桥装备,让乘高铁跨越杭州湾指日可待。回忆起2003年底,同样是这片海域,相似的“砰砰”声却远没有如今的从容。杨秀礼回忆道,当时公司缺少适合海洋作业的高端设备,唯有主动求变,和国外一家公司成立合资公司,引进先进技术。“那是场孤注一掷的冒险,设备耗资1.6亿元,但当年企业利润还不到2000万元。”研制的“海力801”打桩船,将桩架高度从80米提升至95米,并引入定位系统。正是这艘打桩船的助力,让杭州湾跨海大桥提前8个月通车。从合作研发到自主研发全球最大打桩船,时间的长河中,激荡出中国桥梁建造装备的清晰发展轨迹。上世纪80年代以前,打桩多采用蒸汽动力木质桩锤,只能在浅水区进行简单施工,桥梁建造装备受制于技术;进入20世纪初,国产化打桩船的相继研发建造,有力支撑了重大工程建设,桥梁建造装备从进口依赖转向自主突破;近20年,凭借超大型化、智能化、多功能的优势,中国打桩船打破国外技术垄断,成为全球海洋工程装备领域不容忽视的力量。业内人士表示,中国桥梁建造装备已在超大跨径桥梁、智能建造技术、极端环境施工等领域树立起世界标杆。### 超大超长油缸让打桩船更给力——全产业链加快技术突破短短数十年,中国桥梁建造装备为何能够快速崛起呢?需求持续牵引供给是重要原因之一。中交二航局副总工程师杨秀礼表示:“经济社会的快速发展叠加幅员辽阔的独特禀赋,催生了过江越海、穿山越岭的多元运输需求,倒逼全产业链加快技术突破。”以“二航长青”打桩船为例,跨海铁路大桥对桩基带来更大的压力,要求打桩船拥有更强的动力。为此,研发团队相继突破密封圈、轴承润滑垫等关键技术,实现了超大超长油缸的国产化替代。供给端也在不断升级。随着一座座重大桥梁的建成,我国逐渐锻造出一支高素质人才团队,在施工装备、材料研发、关键工艺等领域积淀了雄厚的技术实力。那么,未来的造桥“神器”会长什么样呢?#### 更“聪明”人工智能、物联网等新技术将与桥梁建造装备深度融合。通过人工智能智慧大脑实现施工过程的自动化控制与实时监测,让桥梁建造装备更加可靠。例如,监控系统可以精准调控混凝土振捣,结合三维数字化平台动态优化施工线型等,大幅提升施工精度与效率,推动桥梁建造向数字化、可视化转型。#### 更“全能”“下一步,装备研发将朝着功能集成与工序协同方向发展,通过一体化设计整合施工全流程。”中交二航局总工程师张永涛介绍,这将减少设备数量与施工环节,通过系统化协作优化资源配置,推动桥梁建造向工业化、集约化模式转变,有效降低成本并缩短工期。#### 更“绿色”聚焦低碳环保与资源可持续利用,未来的装备设计将更注重生态友好。比如采用新能源降低能耗,减少碳排放。造桥装备不仅是“大力士”“全能王”,还将成为“环保先锋”。中交二航局副总工程师杨秀礼表示:“几十年间,中国桥梁建造装备实现了从技术引进、自主突破到创新引领的跨越式发展。”未来,将有更多以智能、高效、绿色为特点的造桥“神器”涌现,推动我国桥梁继续跨越山海,畅达交通。

本文详细介绍了中国多项重大桥梁工程的施工进展,展示了各类造桥“神器”在不同施工环节的突出表现,回顾了打桩船的发展历程,分析了桥梁建造装备快速崛起的原因,并对未来造桥“神器”的发展方向进行了展望。体现了中国桥梁建造装备从技术引进到自主创新的跨越,未来将朝着更智能、全能、绿色的方向发展,继续推动我国桥梁建设迈向新高度。

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