2019年10月,为加大珠三角向粤东辐射力度,广东省政府启动深汕高速公路扩改工程,4车道变8车道,全长约146公里,是广东省投资规模最大、里程最长的高速公路改扩建项目。
梅陇特大桥是扩改工程的关键之一。这里施工环境苛刻,建设方明确要求,要依托技术创新,实现绿色扩建,设计突出装配式、新材料、机械化和信息化。
这意味着,构件需要工厂化预制,现场一体化“搭积木”。拿到梅陇特大桥设计文件后,施工方项目经理急了:“这种造桥方式从未见过。”
遍寻无果后,施工方把目光投向行业翘楚中铁科工集团。
桥梁施工,共分引孔打桩、架桥墩、架梁3个作业程序。
架梁,有成熟的架梁机;造桥墩,有最新装配化试验装备;独剩一个引孔打桩程序。将引孔打桩与桥墩装配、架梁整合,仅差一步。“加装一个前置悬臂,达到整体运行平衡。”反复思考后,中铁科工集团机械研究设计院副总工程师胡旭东心里有了打算。
仅一个半月,胡旭东团队便拿出了“共工号”初设图。然而技术评审时,初设图受到专家及施工方的质疑:“操作复杂,风险点多。”
原来,每组桥模块在作业循环时,整台机械须保持受力稳定,站在桥墩上的前腿,要等后脚踩上后才能前移,而之前后脚的受力点绝不能空。
质疑让胡旭东和团队成员进一步思考,机械设备如何既简单又不踏空?他们百思不得其解,研发一度陷入僵局。
一天,电视里的岭南舞狮节目吸引了胡旭东。狮子四腿分踩前后两只绣球,做全身立起动作时,后两条腿会先跳至前面的绣球,先保持一个平衡。
这个画面启发了胡旭东,经仿真试验计算,困扰团队半个多月的难题终于解决了。
引孔打桩、拼装预制桥墩、盖梁、架设预制梁板……信息控制平台上,随着施工员的操作,长约16米、重约41吨的预制梁板,被精准架在支座上,每组墩梁逐一拼装到位。
为了保证搭建的精确度,技术人员开发出一套基于北斗差分定位系统、姿态传感技术的定位跟踪系统。
攻克一系列类似难题后,2022年4月26日,世界首台桩梁一体造桥机成功投入使用,引领桥梁建造技术进入3.0时代。