尹夢奇 四川在線記者 王眉靈
尚未完工卻已“生銹”的鋼橋、替代人工執行焊接任務的機器人、如同積木般正在被組裝的橋梁構件······
11月3日，在四川省公路學會橋梁專業委員會2024年學術年會現場參觀考察環節，當記者走進成樂高速擴容項目入城段橋梁（下文簡稱“入城段橋梁”）施工現場，便注意到這里處處透露著不同。
“這是一座低碳智能裝配化組合橋梁。”現場工作人員介紹，在實現“雙碳”目標和建設交通強國的雙重背景下，這是四川橋梁行業推動交通運輸行業加快發展新質生產力的舉措。“低碳智能裝配化組合橋梁”究竟有何獨特之處？帶著這樣的疑問，記者在入城段橋梁施工現場進行了探訪。
更低碳：“以銹防銹”，為橋梁穿上永不褪色的“防護衣”
入城段橋梁建設正如火如荼。但現場“紅褐色”的橋墩和橋面卻顯得有些不同尋常。“還沒建好的大橋怎么就生銹了呢？”有人發出疑問。
“大橋采用的這種看似生銹的鋼材其實是耐候鋼。耐候鋼能夠耐受大氣腐蝕，并在自身服役過程中產生致密穩定銹層，實現‘以銹防銹’”。面對疑問，四川成樂高速公路有限責任公司工程師田子琪這樣解釋。入城段橋梁耐候鋼總用量超30萬噸，是目前世界規模最大的耐候鋼橋梁單體應用項目。
為什么要大規模使用耐候鋼？作為一種新型建筑材料，耐候鋼為橋梁提供的“防護衣”，有效避免了傳統鋼結構橋梁在防腐涂裝施工中產生的粉塵和有機揮發物污染，使橋梁建造變得更加綠色環保。
要讓橋梁建造變得更低碳，除了在建材上鉆研，還得在結構創新上“下功夫”。入城段橋梁全部采用國際首創“密梁式型鋼-混凝土組合結構”，相比于混凝土橋梁，該橋梁混凝土用量節約60%，碳排放量減少16萬噸，施工用電、用油等能源消耗減少30%。
成樂高速擴容項目入城段橋梁。四川路橋華東建設有限責任公司供圖
更智能：使用智能焊接機器人，施工效率提高約50%
入城段橋梁橋面波折板焊接施工現場，火花四濺。但湊近一看，執行焊接任務的并不是工人，而是一位以每分鐘36厘米速度穩步前行的機器人。
在這個機器人背后，一名技術人員右手握著遙控板，左手舉著電焊防護面罩，正彎腰仔細觀察著它的作業過程。隨著機器人的行進，焊接任務逐一完成，主梁與波折板牢固地連接成一個整體。
“針對角焊縫焊接勞動強度大、作業空間狹窄、質量控制難等問題，我們創新研發了智能焊接機器人。”項目技術人員王陳賓介紹，該機器人能實現自動焊接、自動行走、焊縫跟蹤，提高施工效率約50%。
“智能”這個關鍵詞貫穿了項目橋梁建造全過程。不遠處，待焊接、鋼筋骨架綁扎等工序完成，架在橋上的全自動三維激光攤鋪機將把鋼纖維混凝土均勻攤鋪在橋面板之上。
安全、精準、高效，隨著橋梁設計和施工要求日益復雜，“智能建造”成為提升傳統施工效率和質量的關鍵路徑。“智能建造系統性研究涵蓋橋梁建造的全產業鏈、全生命周期。”四川省交通建設集團有限責任公司教授級高級工程師于志兵表示，這其中包括了數字化設計、裝備智能化、控制技術智能化、管理平臺智能化等多個方面。
不僅是成樂高速擴容項目。在四川，越來越多的智能裝備和工藝在設計、建造、使用、養護等橋梁全生命周期環節里大展身手。《四川省交通運輸科技創新發展報告（2023年）》顯示，截至2023年底，四川省橋梁單橋系統累計完成52座，建成的公路長大橋梁結構健康監測系統有效提升了公路橋梁結構監測和安全保障能力。
智能焊接機器人焊接施工現場。尹夢奇 攝
裝配化：“樂高模式”拼裝，解決鋼結構加工制造難題
主梁、墩柱鋼管、蓋梁鋼箱、波折板······隨著各種由耐候鋼材料預制而成的橋梁構件運抵入城段橋梁施工現場，在技術人員的指揮下，工人們開始精準且高效地組裝工作。
“入城段橋梁構件的工廠化和裝配化程度高達80%。”王陳賓告訴記者，建造入城段橋梁所需的大部分構件，在四川省鋼構智造有限公司位于眉山的智慧工廠內完成智能化、標準化的加工制造后，被運送至施工現場，采用裝配化施工方式完成組裝。
工廠造構件，現場搭積木——這種橋梁建造模式被形象地稱為“樂高模式”。該模式將不同型鋼積木式組拼在一起，構造簡潔且標準、制造工序簡化、加工工藝簡單，解決了鋼結構加工制造難題，提高了路橋建筑的精度與效率。
施工過程更加輕量化。“以蓋梁施工為例，過去需要40多人完成的任務，如今僅需不到一半的人力即可完成。”王陳賓說，除此之外，入城段橋梁的墩柱和蓋梁施工還實現了“無模板、無振搗、無鋼筋”目標，降低了施工影響。
“施工質量高、施工工期短、環境影響小”是裝配式技術的顯著特點，為橋梁建設提供了節能、節時、環保的新選擇。基于此，裝配化施工的做法已在橋梁建設領域全面鋪開。
據了解，除成樂高速擴容項目外，天眉樂高速項目的虎渡溪岷江特大橋和漢陽湖岷江特大橋均采用“全裝配式鋼混組合斜拉橋”技術方案建造。此外，蜀道集團研發了擁有完整知識產權的混凝土預制梁工業化流水線生產技術及相關裝備，實現橋梁預制構件生產自動化率達80%，生產效率提高100%，現場施工人員減少60%。
