珠港澳大桥是连接粤港澳3地,集路、桥、岛、隧为一体的大型跨海陆路通道。珠港澳大桥主体工程中,22.9km长桥梁上部结构绝大部分采用钢结构制造,其制造规模达42.5万t,防腐涂装工程量约580万平方米,涂料用料约390万L,相当于8座苏通大桥、12座香港昂船洲大桥钢结构工程量,同时还存在工程难度大、质量标准高、接口众多、系统复杂等系列问题。
珠港澳大桥钢结构制造按工序分解为3个阶段,即板单元制造、梁段拼装、现场连接。每个阶段的技术难度之大、质量要求多高,我们都能够想象得到。
珠港澳大桥,在规划之初就提出了“大型化、工厂化、预制化、装配化”的设计理念,提出了“打造世界级精品工程,推动行业技术进步”的总体目标和要求。
鉴于此,珠港澳大桥钢结构制造单位研制了智能化的板单元组装、焊接机器人系统,打造了全新的生产线,对国内传统的桥梁钢结构制造技术进行了全面革新,取代了过去以手工作业为主的生产模式,大大提高了自动化水平。形成了以下板单元制造新工艺:钢板矫平及预处理——数控精切下料——零件精加工(含U形肋制造)——自动化组装机床组装——焊接机器人自动化焊接机器人——双向反变形胎焊接。
而钢结构梁段拼装则在国内率先实现了“车间化”钢结构总拼装作业。车间总拼基本不受气候变化影响,大大缩短拼装周期。此外,珠港澳大桥钢结构总拼装还采用了群控焊接数据管理系统,无马装配、无损吊运及无损支撑总拼装工艺,并首次将数字化焊接机器人、无盲区焊接小车应用于钢箱梁总拼装场地,具有精度高、质量稳定可靠、实用性强的特点。
珠港澳大桥钢箱梁大节段采用4000t浮吊进行安装,例如,通过牛腿调味系统、墩顶纵横调位系统等装置精确调位,等待桥位连接,桥位连接主要包括节段间环焊缝、嵌补件的焊接、顶板U形肋栓接,桥面附属件现场安装、焊接等。
珠港澳大桥钢结构制造质量标准严、工程量大,目前已形成“全新厂房、尖端设备、一流技术、科学管理”这一全新产业格局,并已建成了国内首条板单元制造自动化示范生产线。与传统桥梁钢结构制造工艺相比,生产效率提高了30%以上,焊缝质量稳定,一次探伤合格率99.9%以上。钢结构拼装、涂装也从传统的工地式、粗放式,转变为工厂化、精细化管理模式。采用大型龙门吊装船、大型浮吊一次起吊架设等技术,使珠港澳大桥钢梁制造实现了优质、安全、高效。
这些管理理念和技术创新的成功应用,必将被传播的更广泛,使用的更广泛,而这样的设计理念和要求推动了行业技术的进步与发展,这也是一个国家变强的标志。