“智造”世界首座三塔四跨双层钢桁梁悬索桥
今年5月，公司参建的温州瓯江北口大桥正式通车。全长7913米、主桥长2000余米的北口大桥名片上印着三个“世界首座”——世界首座三塔四跨双层钢桁梁悬索桥、世界首例多塔连跨悬索桥大刚度混凝土中塔、世界首座强潮河口深厚淤泥质黏土超大型沉井基础。项目团队一路攻坚，实施智能建造，巧解大桥建设难题。
智能机器人，理顺万缕钢丝
主缆是悬索桥上部结构施工控制的关键环节，被称为悬索桥的“脊梁”，其主要作用是将整座桥的重量分布到主塔和锚碇上。北口大桥中塔处主缆如何抗滑移，是世界各类三塔或多塔悬索桥面临的一大难题。
考虑所处海洋环境腐蚀性强等因素，北口大桥创造性采用了a字形混凝土结构的中塔。“a字形塔就像一个‘胖子’，结构结实耐腐蚀，然而却不像钢塔那样‘苗条柔软’，可以通过自身变形来适应主缆和塔顶索鞍抗滑移要求。随着a字形中塔肩上的担子越来越重，越容易出现主缆滑移。”二航局项目总工郝聂冰一针见血地指出了问题的关键。
为解决这一难题，项目团队提出中塔采用深槽梳齿板索鞍代替普通索鞍增加摩阻力的方案，索鞍隔板将从普通的20至30厘米延长到90厘米，最大深度达92.9厘米，这是世界首次。
“增大物体接触面，相互摩擦力会大大增强，深槽索鞍正是应用了这个原理。”郝聂冰解释说。然而，怎么将索股精准放入索鞍里，考验着建设者的智慧。
传统索鞍槽的深度约20厘米，通常采用人工捶打方式，将索股锤进槽底。然而，北口大桥超过2万根5.4毫米直径的钢丝，组成2300米长的“发丝”，要穿过间隔仅有61.5毫米的“梳齿”，完成索股入鞍，难度更甚于“绣花针眼穿棉线”。如果仍然采用人工锤打的方式，极容易出现钢丝跳丝、乱丝，甚至断丝的情况，影响主缆质量。
为此，项目团队从2019年8月就提前探索机械化、智能化施工技术，以智能化设备代替人工，精准高效完成索股入鞍。经过多次试验，2020年10月31日，北口大桥上部结构安装关键装备——梳齿型主索鞍深槽入鞍机器人研发成功。该机器人创造性采用液压顶杆作为机械手，通过液压顶杆将索股“按”进索鞍。同时，研发人员还在机械臂下方设计行走小车，通过行走小车“托住”索股，在索股入鞍前再次进行整形，整个过程平稳可控，成功克服传统工艺产生的索股跳丝、乱丝问题，相比传统人工入鞍施工效率提升30%。
按照设计要求，主缆在架设过程中，每根索股间距不能超过5毫米，而安装的精度全靠测量员扛着10多斤重的人工卡尺一步步测量，十分耗时，且稍有“风吹草动”就会影响测量数据的准确性。
为确保索股安装质量，研发团队给机器人配备激光瞄准镜——3d激光扫描视觉识别系统，可将鞍槽内索股钢丝图像传输到电脑，对图像进行视觉识别，智能判断索股入鞍质量，一旦索股钢丝出现错乱，马上进行声光报警。
2021年4月7日，大桥主缆全部架设完成，仅用43天，比原计划提前一个多月，创下悬索桥索股架设新纪录。
打造桥梁“智造”工业化生产基地
作为交通运输部首批绿色公路示范项目和浙江省品质工程示范项目，北口大桥从一开始就坚定了要走一条可持续发展之路的目标。
北口大桥南引桥总长2.6公里，共需预制节段箱梁1358榀。按照传统模式，项目要在桥址附近搭建临时预制梁场，梁体架设完成后，再把梁场拆除。临时预制梁场拆除会产生大量的建筑垃圾，土地恢复也将投入大量资源。
考虑到温州市缺少大规模的工业化产业平台，二航局提出依托北口大桥，在温州建设一个辐射浙南闽北地区的建筑工业化生产基地的大胆想法。“生产基地与临时预制厂有着本质的区别。临时预制厂只服务一个项目，而生产基地是一家企业，可以同时服务多个项目，实现可持续发展。”二航局城投公司驻温州交通城建工业化生产基地副经理邹小刚说。
在二航局积极推动下，2017年7月，由温州交投、温州城投、二航局等5家企业共同出资的温州交通城建工业化生产基地开始规划，并最终选址于温州市洞头区大门海洋经济示范区。占地面积约352亩的基地分为营盘基和仁前途两大厂区。生产基地在引进钢筋锯切墩粗套丝打磨生产线、数控弯曲中心、数控钢筋弯箍机等多套全国乃至世界先进的生产设备的同时，还引入了一套成熟的管理体系，加强规范化、标准化、科学化管理。
在生产基地钢筋加工车间，北口大桥南引桥节段箱梁预制所需的钢筋，经过数控设备自动剪切、折弯，其精度可以控制在2毫米内，即每一根钢筋在剪切和折弯的过程中，产生的尺寸误差都不会超过2毫米。在半成品加工环节，工人焊接钢筋有不同尺寸的模板，只要把横竖不同的钢筋分别放进模板里，在固定的位置焊接，就不会出现尺寸偏差。在模板浇筑前，有着丰富工作经验和专业技能的工人，会为钢筋绑扎严格把好质量关。而浇筑采用的模具，也是严格按照规范定制，误差同样不超过2毫米。浇筑出来的节段箱梁，采用100%合格的保护层遮盖养护，并在堆梁区静置约3个月，待达到要求强度后，再经由码头运至施工现场。
无论是大型构件还是小型构件，在温州交通城建工业化生产基地都有了完整的生产流水线，且自动化水平高。“梁做得好，现场安装就更高效。我们南引桥的安装精度也同样控制在了2毫米内。”二航局北口大桥3标项目部南引桥现场安装负责人李艾说。
2021年，完成北口大桥预制任务后，生产基地立即投入到二航局参建的金丽温沿线项目桥梁立柱和盖梁预制任务中。（吴新利 杜才良 朱立娟）