今年5月，公司參建的溫州甌江北口大橋正式通車。全長7913米、主橋長2000余米的北口大橋名片上印著三個“世界首座”——世界首座三塔四跨雙層鋼桁梁懸索橋、世界首例多塔連跨懸索橋大剛度混凝土中塔、世界首座強潮河口深厚淤泥質黏土超大型沉井基礎。項目團隊一路攻堅，實施智能建造，巧解大橋建設難題。
智能機器人，理順萬縷鋼絲
主纜是懸索橋上部結構施工控制的關鍵環節，被稱為懸索橋的“脊梁”，其主要作用是將整座橋的重量分布到主塔和錨碇上。北口大橋中塔處主纜如何抗滑移，是世界各類三塔或多塔懸索橋面臨的一大難題。
考慮所處海洋環境腐蝕性強等因素，北口大橋創造性采用了A字形混凝土結構的中塔。“A字形塔就像一個‘胖子’，結構結實耐腐蝕，然而卻不像鋼塔那樣‘苗條柔軟’，可以通過自身變形來適應主纜和塔頂索鞍抗滑移要求。隨著A字形中塔肩上的擔子越來越重，越容易出現主纜滑移。”二航局項目總工郝聶冰一針見血地指出了問題的關鍵。
為解決這一難題，項目團隊提出中塔采用深槽梳齒板索鞍代替普通索鞍增加摩阻力的方案，索鞍隔板將從普通的20至30厘米延長到90厘米，最大深度達92.9厘米，這是世界首次。
“增大物體接觸面，相互摩擦力會大大增強，深槽索鞍正是應用了這個原理。”郝聶冰解釋說。然而，怎么將索股精準放入索鞍里，考驗著建設者的智慧。
傳統索鞍槽的深度約20厘米，通常采用人工捶打方式，將索股錘進槽底。然而，北口大橋超過2萬根5.4毫米直徑的鋼絲，組成2300米長的“發絲”，要穿過間隔僅有61.5毫米的“梳齒”，完成索股入鞍，難度更甚于“繡花針眼穿棉線”。如果仍然采用人工錘打的方式，極容易出現鋼絲跳絲、亂絲，甚至斷絲的情況，影響主纜質量。
為此，項目團隊從2019年8月就提前探索機械化、智能化施工技術，以智能化設備代替人工，精準高效完成索股入鞍。經過多次試驗，2020年10月31日，北口大橋上部結構安裝關鍵裝備——梳齒型主索鞍深槽入鞍機器人研發成功。該機器人創造性采用液壓頂桿作為機械手，通過液壓頂桿將索股“按”進索鞍。同時，研發人員還在機械臂下方設計行走小車，通過行走小車“托住”索股，在索股入鞍前再次進行整形，整個過程平穩可控，成功克服傳統工藝產生的索股跳絲、亂絲問題，相比傳統人工入鞍施工效率提升30%。
按照設計要求，主纜在架設過程中，每根索股間距不能超過5毫米，而安裝的精度全靠測量員扛著10多斤重的人工卡尺一步步測量，十分耗時，且稍有“風吹草動”就會影響測量數據的準確性。
為確保索股安裝質量，研發團隊給機器人配備激光瞄準鏡——3D激光掃描視覺識別系統，可將鞍槽內索股鋼絲圖像傳輸到電腦，對圖像進行視覺識別，智能判斷索股入鞍質量，一旦索股鋼絲出現錯亂，馬上進行聲光報警。
2021年4月7日，大橋主纜全部架設完成，僅用43天，比原計劃提前一個多月，創下懸索橋索股架設新紀錄。
打造橋梁“智造”工業化生產基地
作為交通運輸部首批綠色公路示范項目和浙江省品質工程示范項目，北口大橋從一開始就堅定了要走一條可持續發展之路的目標。
北口大橋南引橋總長2.6公里，共需預制節段箱梁1358榀。按照傳統模式，項目要在橋址附近搭建臨時預制梁場，梁體架設完成后，再把梁場拆除。臨時預制梁場拆除會產生大量的建筑垃圾，土地恢復也將投入大量資源。
考慮到溫州市缺少大規模的工業化產業平臺，二航局提出依托北口大橋，在溫州建設一個輻射浙南閩北地區的建筑工業化生產基地的大膽想法。“生產基地與臨時預制廠有著本質的區別。臨時預制廠只服務一個項目，而生產基地是一家企業，可以同時服務多個項目，實現可持續發展。”二航局城投公司駐溫州交通城建工業化生產基地副經理鄒小剛說。
在二航局積極推動下，2017年7月，由溫州交投、溫州城投、二航局等5家企業共同出資的溫州交通城建工業化生產基地開始規劃，并最終選址于溫州市洞頭區大門海洋經濟示范區。占地面積約352畝的基地分為營盤基和仁前途兩大廠區。生產基地在引進鋼筋鋸切墩粗套絲打磨生產線、數控彎曲中心、數控鋼筋彎箍機等多套全國乃至世界先進的生產設備的同時，還引入了一套成熟的管理體系，加強規范化、標準化、科學化管理。
在生產基地鋼筋加工車間，北口大橋南引橋節段箱梁預制所需的鋼筋，經過數控設備自動剪切、折彎，其精度可以控制在2毫米內，即每一根鋼筋在剪切和折彎的過程中，產生的尺寸誤差都不會超過2毫米。在半成品加工環節，工人焊接鋼筋有不同尺寸的模板，只要把橫豎不同的鋼筋分別放進模板里，在固定的位置焊接，就不會出現尺寸偏差。在模板澆筑前，有著豐富工作經驗和專業技能的工人，會為鋼筋綁扎嚴格把好質量關。而澆筑采用的模具，也是嚴格按照規范定制，誤差同樣不超過2毫米。澆筑出來的節段箱梁，采用100%合格的保護層遮蓋養護，并在堆梁區靜置約3個月，待達到要求強度后，再經由碼頭運至施工現場。
無論是大型構件還是小型構件，在溫州交通城建工業化生產基地都有了完整的生產流水線，且自動化水平高。“梁做得好，現場安裝就更高效。我們南引橋的安裝精度也同樣控制在了2毫米內。”二航局北口大橋3標項目部南引橋現場安裝負責人李艾說。
2021年，完成北口大橋預制任務后，生產基地立即投入到二航局參建的金麗溫沿線項目橋梁立柱和蓋梁預制任務中。（吳新利 杜才良 朱立娟）