花江峽谷大橋用科技“云端筑夢(mèng)”

本文轉(zhuǎn)自：人民網(wǎng)-科普中國(guó)

在貴州黔西南的群山深處，花江峽谷大橋宛如一道“鋼鐵彩虹”，橫跨于陡峭的峽谷之上。這座大橋以橋面至水面625米的高度刷新世界紀(jì)錄，以1420米主跨徑登頂山區(qū)跨徑橋梁之巔，在“地球裂縫”的險(xiǎn)峻地形中，精彩演繹了中國(guó)基建的技術(shù)突圍。跟隨記者的腳步，一同來(lái)解鎖這座超級(jí)工程背后的建造密碼。

花江峽谷大橋遠(yuǎn)景。貴州交投集團(tuán)供圖

鋼鐵脊梁：“聰明”的主纜

主纜是花江峽谷大橋的“生命線”，兩根主纜單根自重達(dá)9331噸，是橋梁承重的“主力”。據(jù)貴州交投集團(tuán)所屬橋梁集團(tuán)六安8標(biāo)工程科副科長(zhǎng)歐陽(yáng)松介紹，“花江峽谷大橋有整套智慧健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，大橋所有傳感器對(duì)應(yīng)的端口都會(huì)接入監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。如果發(fā)生什么變化，系統(tǒng)上會(huì)進(jìn)行實(shí)時(shí)報(bào)警，給后續(xù)的運(yùn)營(yíng)和管理人員提供依據(jù)，可以及時(shí)對(duì)交通進(jìn)行調(diào)控，對(duì)相應(yīng)位置進(jìn)行維護(hù)，保證大橋始終處于健康的運(yùn)營(yíng)狀態(tài)。”

花江峽谷大橋主纜。貴州交投集團(tuán)供圖

工程師們還為大橋的主纜裝上了“會(huì)呼吸”的除濕系統(tǒng)。歐陽(yáng)松介紹，“首先，主纜采用高強(qiáng)的鍍鋅鋁鎂稀土合金鍍層高強(qiáng)鋼絲，它的防護(hù)能力是普通鋅鋁合金防腐能力的四倍以上。第二是采用了智慧纜索，通過(guò)智慧纜索對(duì)主纜內(nèi)部的環(huán)境進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。如果發(fā)現(xiàn)主纜內(nèi)部濕度超限，智慧纜索會(huì)實(shí)時(shí)反饋在控制系統(tǒng)上，調(diào)節(jié)除濕系統(tǒng)進(jìn)氣的速度，最終控制主纜內(nèi)的濕度達(dá)到65%以下，保證主纜處于干燥、溫度適宜的狀態(tài)，極大地提高主纜的使用壽命?！?/p>

絕壁定橋：一“坐”一“嵌”的錨碇

花江峽谷大橋如一位“武林高手”，橋體橫跨“地球裂縫”扎起穩(wěn)穩(wěn)的“馬步”。其“定橋神器”——錨碇，仿佛主纜兩端的“超級(jí)秤砣”：貞豐岸的重力錨，牢牢“坐”在山體上拉住主纜；而關(guān)嶺岸的隧道錨，則把自己“嵌”進(jìn)大山，將主纜拉力傳遞給山體，實(shí)現(xiàn)“以山為錨”的巧思。

為了攻克大體積混凝土澆筑難題，工程師們自主研發(fā)智能溫控系統(tǒng)，在混凝土澆筑前埋設(shè)冷卻水管和智能芯片，用以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)內(nèi)外溫差，配套冷、熱水池精準(zhǔn)降溫控溫。貴州交投集團(tuán)所屬橋梁集團(tuán)六安8標(biāo)副經(jīng)理王淞鈺表示，“我們的錨碇，存在大體積混凝土澆筑的一個(gè)過(guò)程。大體積混凝土澆筑的過(guò)程中有可能會(huì)產(chǎn)生一些小型的質(zhì)量病害，比如說(shuō)溫縮裂縫，為了克服這個(gè)困難，我們團(tuán)隊(duì)自主研發(fā)了一套智能溫控系統(tǒng)，能夠精確地控制混凝土冷卻水的流速和流量，從而達(dá)到控制大體積混凝土內(nèi)外溫差和降溫速率，從而減少混凝土開(kāi)裂的風(fēng)險(xiǎn)。”

空中拼圖：智慧纜索云端吊裝

花江峽谷大橋主橋共有93個(gè)鋼桁梁節(jié)段，梁段總重量達(dá)2.1萬(wàn)余噸。貴州交投集團(tuán)所屬橋梁集團(tuán)六安8標(biāo)工程科副科長(zhǎng)歐陽(yáng)松說(shuō)，“鋼桁梁在我們這里沒(méi)有重復(fù)起吊的條件，

只能用纜吊來(lái)進(jìn)行，以往纜吊的話要采用多臺(tái)機(jī)械協(xié)同作業(yè)。通過(guò)多臺(tái)對(duì)講機(jī)溝通，很難保證發(fā)出指令時(shí)都要保證同步性，這樣就可能導(dǎo)致鋼梁吊裝的姿態(tài)不符合理論的狀態(tài)，受力偏差比較大，帶來(lái)安全風(fēng)險(xiǎn)?！?/p>

面對(duì)吊裝跨徑大、吊裝重量重的技術(shù)難題，花江峽谷大橋用貴州交投研發(fā)的第四代“智慧纜索吊裝系統(tǒng)”破題，通過(guò)在全橋設(shè)置的30余套高清攝像頭及各類傳感器對(duì)吊裝過(guò)程中的索力、位移、卷?yè)P(yáng)機(jī)健康情況進(jìn)行實(shí)時(shí)全天候智能監(jiān)測(cè)，并采用北斗衛(wèi)星進(jìn)行空間精準(zhǔn)定位，克服極端的環(huán)境挑戰(zhàn)和極致的精度考驗(yàn)，讓“天塹”之上的“鋼鐵巨物”拼接得嚴(yán)絲合縫。

“大跨徑一鍵式智能纜索吊裝系統(tǒng)”采用北斗定位提升吊裝拼接精度至厘米級(jí)，并創(chuàng)新將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)融入鋼桁梁吊裝中，實(shí)現(xiàn)“一人操控，一鍵吊裝”。歐陽(yáng)松說(shuō)，“‘一鍵吊裝’不管是白天還是大霧天氣，可保證全時(shí)段的作業(yè)，只要一個(gè)人在控制室，點(diǎn)擊相應(yīng)的按鈕，把起始位置和終點(diǎn)位置輸進(jìn)系統(tǒng)，它就可以自動(dòng)把梁平穩(wěn)運(yùn)到指定的位置，然后再通過(guò)人工來(lái)進(jìn)行精調(diào)，能極大地提高我們工作效率?！?/p>

花江峽谷大橋的每一寸鋼筋鐵骨里，都凝結(jié)著中國(guó)工程師們“云端筑夢(mèng)”的智慧與創(chuàng)新。這支平均年齡32歲的年輕團(tuán)隊(duì)，攻克了一系列施工與環(huán)境保護(hù)的難題，以科技為斧開(kāi)辟出一條“穿云之路”，為世界橋梁建設(shè)貢獻(xiàn)了“中國(guó)方案”。

審核：貴州交投集團(tuán)總工程師 韓洪舉