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以新質生產力打造中國橋梁“鋼筋鐵骨

發布時間：2024-05-14來源：訪問量：

“四個國際首創”，刷新“六個橋梁之最”——隨著高350米的常泰長江大橋“鉆石型”鋼塔拔地而起，這座世界在建最大跨度公鐵兩用斜拉橋距離合龍僅剩“一步之遙”，中國鋼橋的又一座豐碑正呼之欲出，世界最高鋼塔紀錄即將再次改寫。

▲建設中的常泰長江大橋

作為這一歷史成就的創造者，中鐵寶橋集團有限公司堅持創新驅動，持續開展鋼橋梁制造技術、設備和系統全面升級，以新質生產力引領中國鋼橋高質量發展。

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機器人焊接

在距離常泰長江大橋70公里外的中鐵寶橋揚州公司鋼橋梁智能車間內，多臺焊接機器人正在對鋼橋U肋進行焊接和定位，通過2個機械臂同時對1根U肋兩側進行對稱焊接加工，操作人員緊盯數字化設備，手指在鍵盤熟練敲擊，多臺智能設備和焊接機器人快速運轉，常泰大橋這座世紀工程正是由此誕生。

高技術推動中國鋼橋制造實現“三級跳”

從手工焊接到如今的智能化、數字化制造，僅20年，我國鋼結構橋梁的生產方式和制造能力已經發生了天翻地覆的變革。2005年，擁有中國第一座橋梁鋼塔、世界第一座橋梁曲面鋼塔的南京長江三橋（后更名為南京大勝關長江大橋）項目正式啟動。

▲南京大勝關長江大橋

項目體量之大、加工難度之高在國內甚至放眼世界都屬首次。中鐵寶橋的工程師踐行“把論文寫在祖國大地上”的理念，成功解決了鋼塔階段焊接變形及幾何精度控制等技術難題，橋梁建設者用簡單的焊接設備將215米高的世界第一鋼塔的加工制造精度控制在萬分之一誤差范圍內，使我國特大橋鋼塔的制造、精度控制水平正式躋身世界前列，為我國特大型全鋼結構斜拉橋、懸索橋的建設開創了先河。

技術研發能夠解決部分鋼橋梁制造難題，但要實現工藝高質量應用落地，就必須推動傳統制造方式的革命性升級。2013年，中鐵寶橋再次承擔世紀工程——港珠澳大橋的生產制造任務，其中100多米高“風帆”型橋塔挑戰著橋梁工程師的技術極限：鋼板厚度60毫米至150毫米、塔段焊縫密集……，怎樣控制焊接變形、保證幾何精度？

▲港珠澳大橋

彼時，中鐵寶橋提出了“大型化、工廠化、標準化、裝配化”的制造理念，突破性實現了無創傷制造、無創傷吊裝、無創傷支撐技術，推廣應用了軌道式焊接機器人、無盲區自動焊接設備、焊接群控制系統籌一批國內外先進加工設備，開創了鋼梁制造和總拼生產現代化的先河，將我國鋼主梁、鋼塔制作精度和質量提升到一個全新高度。

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智能化生產線

創新理念不動搖，舊瓶也能裝新酒。從港珠澳大橋首次嘗試鋼橋梁自動化加工至今，中鐵寶橋鋼橋梁生產設備完成了從機械化、自動化到智能化、信息化的更新迭代，通過與設備制造廠商深度合作、持續科研攻關，真正實現了設備功能與工藝需求的融合落地。10年間，一代代鋼橋梁加工設備的投產應用從未間斷，直至2020年，我國首座鋼橋梁智能制造示范工廠在中鐵寶橋揚州公司正式建成，中鐵寶橋運用新發展理念推進傳統生產力成功轉型升級，實現了我國鋼橋梁制造從手工焊、機械化到智能化的“三級跳”。

高質量激發鋼橋梁制造“驅動力”

U肋，一種廣泛應用于各類鋼結構橋梁的部件，能夠實現橋面鋼板單元均勻受力、增強橋面受力性能，一根根均勻分布在橋梁板單元的U肋如一套骨骼系統承載著來自橋面的壓力。

長2.44公里米的常泰長江大橋主航道由91個寬35米的鋼桁梁大節段拼接而成，與上萬根U肋焊接在一起，形成承受橋面壓力的巨大合力。

為提升U肋制造和焊接質量，實現常泰長江大橋8毫米U肋板單元焊縫熔透深度不低于80%U肋板厚的高精度加工要求，中鐵寶橋在原有生產線的基礎上，與設備廠商聯合研發包括U肋激光清洗、面板自動打磨、U肋定位組裝、U肋機器人打底、U肋船外焊等設備的一整臺生產線。

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板單元焊接

將8毫米的U肋板焊透6.4毫米，如同在指甲蓋上刻字，稍有閃失就有焊穿的風險，即使對焊接機器人也是不小的挑戰。為此，中鐵寶橋摒棄了傳統通過壓力傳感的焊接跟蹤方式，與設備廠商研發激光跟蹤焊接法，實現焊接設備對焊道的紅外掃描，精準識別焊接位置、自動生成焊接行進路線代碼，保證焊縫熔透深度穩定一致，讓焊接機器人從“有眼睛”進化為“有大腦”。

此外，中鐵寶橋還首次采用“成品破壞性試驗+試板同步焊接+實驗室檢測”的工藝控制法保證U肋焊縫熔透深度，從成品板單元中隨機抽取檢測件進行破壞取樣檢測熔深，確保該工藝焊接產品滿足標準要求后，再采取U肋班前試板驗證試驗，產品與試板同步焊接，再將試板送入實驗室檢測，對焊接設備及焊接穩定性進行評估，為U肋加工質量加上“雙保險”。最終，中鐵寶橋成功實現了U肋制造工藝精細化控制，完美保證U肋熔深精確可控，一次探傷合格率達到了99%。

2021年常泰長江大橋建設以來，中鐵寶橋項目組建了技術專家團隊，負責項目技術公關和工藝創新，累計開展省部級科研專題3項、江蘇省地方標準2項、省部級施工工法2項、優秀QC成果4項、專利申報36項。先后攻克了120mm鏤空式特厚板焊接變形控制技術、非對稱開口空腹式鋼塔塊體制造技術、交叉錨固體系索塔塊體精度控制技術、超大斷面鋼塔工地全位態自動化焊接技術、超大斷面鋼塔工地分塊體高精度安裝技術等多項擁有自主產權的關鍵技術，形成了多項技術成果，為中國橋梁領域鋼塔制造積累了寶貴的經驗。

高效能譜寫鋼橋制造“協奏曲”

新質生產力的培育離不開能夠熟練掌握新質生產資料的應用型人才。隨著大量原創性技術和新型設備的廣泛應用，手工加工和簡單的機械設備逐漸被各類新型生產工具代替，鋼橋梁建設領域的高技能應用型人才隊伍建設必須齊頭并進。

為建設一支高素質、高技能橋梁制造人才隊伍，中鐵寶橋積極推動產業工人隊伍建設改革工作，著力打造和培養一批與新質生產力發展相匹配的新型勞動者隊伍，通過加強制度建設、完善教育機制、改革培訓制度、統籌職業培訓、拓寬發展空間等形式激發勞動者的主動性和創造性，培養具有創新意識的勞動者。

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U肋焊接

高技能人才的培養與新型設備的更新實現了企業高質量發展的“雙輪驅動”。長228米、寬39米的中鐵寶橋揚州公司智能制造車間內，只需投入25-30名工人，僅一個車間就能實現每月5500-7500噸產能，相當于改革開放初期全公司一年的產量，相比于傳統制造工藝，車間勞動生產效率提升了30%以上。

目前，中鐵寶橋鋼桁橋梁制造的綜合焊接自動化率高達93%，智能噴砂效率相比于傳統手工噴砂效率提升5倍，智能噴漆效率提升2倍，在生產效率、產品品質、質量穩定性和材料利用率大幅提升的基礎上，實現了工資成本、管理成本的有效控制，企業生產效率平均提高30%、綜合運營成本降低15%。

▲VOC廢氣處理設備

此外，中鐵寶橋積極貫徹落實國家環保節能政策，通過大力引進VOC廢氣處理設備，發展廠房屋頂光伏電站項目，建立雨水回收系統，充分利用機器人、BIM技術、數字技術、信息化技術的新成果，對關鍵工序進行設備升級。同時，積極打造智能制造、智能涂裝生產示范線、工型生產線、弦桿板單元自動化設備生產線，優化區域布局、提高自動化水平，降低能源損耗、提升原料利用率，將綠色制造理念深刻融入到公司各類生產活動中，既改善了工人隊伍作業環境，又實現了企業傳統生產模式向綠色低碳的轉型升級。

發展和培育新質生產力是一個循序漸進、久久為功的過程。2014年5月10日，習近平總書記在視察工業制造企業時，提出了“推動中國制造向中國創造轉變、中國速度向中國質量轉變、中國產品向中國品牌轉變”的“三個轉變”重要指示，為我國工業制造企業高質量發展指明了方向。

今年是改革開放46周年，也是習近平總書記“三個轉變”重要指示提出10周年。多年來，中鐵寶橋注重科技創新成果的應用落地和價值轉化，把生產力發展作為企業發展和市場競爭的“金鑰匙”，推動中國鋼橋梁智能制造進步，用45年持續盈利的經營佳績為制造強國建設貢獻力量。

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