看，跨海高铁架桥巨无霸劈波斩浪！
在波澜壮阔的湄洲湾
一排排崭新的桥墩
屹立在海平面上
静静等待着
将它们串联起的高铁箱梁
这是全国首条跨海高铁福厦铁路的重要一段
采用最新的千吨级箱梁建设标准
此前，国内还未开通一条
如此高标准的高铁路线
福厦高铁湄洲湾跨海大桥建设现场如何将重达1000吨的高铁箱梁
稳稳地落在等待已久的桥墩上
中铁十一局汉江重工匠心“智”造的
世界首台千吨级运架一体机“昆仑号”
将完成这项重要使命
架桥“巨无霸”
3月17日、18日、21日、22日，CCTV—10《创新进行时--架桥“巨无霸”》栏目四集连播，讲述了跨海架桥的艰难历程。中国铁建十一局汉江重工团队在研发制造过程中，通过对整个制造工艺的改良以及全系统的升级，克服了高强度钢板焊接的难题，实现了精准转向、高效架梁的功能。今天，让我们跟随《创新进行时》，用镜头记录中国铁路工人如何用巨无霸“昆仑号”穿山渡海，以科技实力自主创新努力抢占全球高铁施工装备制造制高点。
01
架桥“巨无霸”诞生之因
湄洲湾跨海大桥
全长14.7千米
其中海上施工长度达到10.8千米
它是福州到厦门高速铁路的
重点控制性工程
是国内首座跨海高铁矮塔斜拉桥
架设湄洲湾跨海大桥使用的梁段长40米，重达1000吨
相当于3架全世界最大客机
空客A380的重量
在茫茫大海上将这么重的梁段搭架在塔柱上
对于高铁施工团队还是头一次
如果不能尽快研发合适的工程装备
湄洲湾跨海大桥将不得不面临停工
架桥机要想具备足够的强度制造新型架桥机的材料是关键
根据测试，目前使用的架桥机钢材
无法满足新设计方案的要求
然而每平方毫米承受重量
能够达到60kg的钢材
在我们的生活中并不常见
工程师们决定与钢厂合作专门为新型架桥机
研发高强度钢材
经过6个月的时间
新型钢材成功研发
由高强度钢材制造的新型架桥机
正在紧锣密鼓地组装中
而质量检测工程师抽样检查零部件时
却发现了裂纹异常……
02
架桥“巨无霸”横空出世
钢材焊接是用高温加热的方法
熔化焊丝将钢材连接在一起
钢材焊接好之后
温度会不断降低
会产生热胀冷缩的现象
焊接完的连接部位急剧收缩
导致裂纹的产生
经过不断总结和摸索工人们改进了焊接工艺
在焊接新钢材时将钢材化整为零
逐段进行焊接
焊接前对钢材进行充分预热
然后用保温材料进行有序保温
防止产生裂纹
新型高铁架桥机重967吨由15000多件不同形状的大小零部件共同组成
为了保证新型高铁架桥机
能够在不同工况环境和自然条件下
安全运行和施工
新型架桥机的生产组装必须非常精密
为了弥补修补钢材裂纹带来的工期延误
生产基地采用数字化机床
进行钢板切割及零部件加工
切割同样形状和大小的钢板
数字化机床的工作效率是人工的9倍
一系列创新机械装备的使用
让生产制造团队
在六个月内完成了高铁架桥机的拼装工作
03
重器搭载神经元 “巨无霸”精准转向
目前中国使用的载重量最大的架桥机
能吊装900吨的桥梁段
已经超过了高铁隧道口的大小
整个过程需要20多名工人
耗费超过2—3天的时间才能完成
严重影响工程进度
因此新型架桥机
必须能够在任何工况环境中
架设高铁高架桥
这就意味着它能够穿桥过隧
跨海渡江
为了使新型架桥机具备自主行走能力
工程团队在架桥机上加装动力系统
42组负重轮能够托载着架桥机
行驶到任何工况条件下
新型架桥机结构紧凑，体形修长
解决了传统架桥机
无法快速过隧道的难题
湄洲湾跨海大桥看似线路笔直
但实际上为了减少海浪对大桥桥墩的冲击
大桥在设计时存在许多弯道
湄洲湾跨海大桥宽12.6米
可供架桥机行驶的空间约9米
只要轮子稍微有偏向
架桥机就会撞上护栏
甚至冲进大海
新型架桥机有42组轮胎在转弯时每组轮胎转弯的角度、速度
必须精准控制
当42组轮胎各自以不同的转速和角度偏转
才能保证架桥机实现顺利转弯
为确保架桥机在行驶和转弯过程中的安全
工程团队专门研发出一套
智能控制系统
智能控制系统类似于人类大脑与神经系统
将架桥机行驶和转弯的所有状态
以数据和指令的方式
存储在“大脑”之中
驾驶员只需发出简单的操作指令
就能控制架桥机安全灵活转向
工程团队为架桥机加装了大量的传感器
传感器如同人体中的神经元
可在最短时间内接收到
控制系统发出的指令
各个轮组的反应速度大大提高
工程团队还专门研发了自动纠偏系统
对架桥机轮组在行驶过程中的
角度进行自动纠偏和校正
大大简化了驾驶员的操作
驾驶员无需要通过操作方向盘
就能保证架桥机的安全行驶和精准转向
04
举重若轻 “巨无霸”平稳架梁
新型架桥机的独特结构
使其在施工时必须向前移动
直至让悬挂在车体中间的桥梁段
到达两座桥墩之间
架桥机三分之二的车体
需要完全脱离路面悬在空中
要想实现架桥机的平衡与稳定工程师们需要给架桥机
设计一个用来支撑稳定的支腿
前主支腿需要在架桥机架桥时承受架桥机近千吨的重量
是保证架桥机安全架梁的关键部位
工程师将主支腿的结构设计成
最具稳定性的三角形结构
能够承受极限压力
经过不断地改进和测试
最终主支腿的重量控制在25吨
满足了架桥机高度与宽度的限制
在吊装过程中桥梁段的水平必须保持平稳
如果桥梁段在空中发生偏斜
对吊装装备就会造成受力不均匀的情况
如果桥梁段4个吊点
距离地面高度的偏差太大
会对吊装装备带来严重的安全隐患
工程人员再次对桥梁段四个吊点距离地面的高度进行测量
采用自动纠偏系统的吊装设备
四个吊点距离地面的高度偏差
保持在4厘米之内
相对于人工纠偏时的30厘米偏差
自动纠偏系统最大程度
保证了桥梁段在吊装时的平衡和安全
为了让新型架桥机未来能够在光线昏暗、空间狭小的隧道
工况下通行施工
工程设计师为新型架桥机设计了
自动避障、自动驾驶等创新系统装备
让新型架桥机能够具备
在任何工况条件下通行、架桥的能力
2021年11月
仅用一年的时间
湄洲湾跨海大桥顺利实现合龙
预计在2022年实现通车
我国正在加速建造
全国性高速铁路网络
中国高铁正在向沿江、沿海
以及中西部地区建造延伸
工程建设装备必须具备
穿桥过隧、跨海渡江的能力
中央企业坚决自觉扛起
自立自强、科技创新的重任担当
央企研发制造的各类工程装备
已逐步成为现代高铁工程可靠的施工保障
这些先进机械装备的广泛应用
将逐渐实现中国工程建造技术
自动化、智能化、无人化的升级跨越
更多的“巨无霸”将穿山渡海
架起通向美好未来的桥梁
原标题：《看，跨海高铁架桥巨无霸劈波斩浪！》