節(jié)段梁作為裝配式橋梁的核心構(gòu)件，是一種滿足工廠化、標(biāo)準(zhǔn)化和快速化需求的制造工藝，也是現(xiàn)代混凝土橋梁工業(yè)化發(fā)展方向之一。節(jié)段梁預(yù)制拼裝橋梁在技術(shù)合理性、耐久性及造價(jià)等方面具有一定優(yōu)勢(shì)。

當(dāng)前，節(jié)段梁一般采用短線匹配法預(yù)制，所有工序都在同一個(gè)位置完成，工人扎堆作業(yè)，特別是測(cè)量調(diào)位時(shí)間長(zhǎng)、效率低。中交第二航務(wù)工程局有限公司（以下簡(jiǎn)稱“中交二航局”）創(chuàng)新技術(shù)將節(jié)段梁預(yù)制各道工序合理分解，依靠先進(jìn)工藝和裝備形成流水線生產(chǎn)方式，提高節(jié)段梁制造工業(yè)化水平，實(shí)現(xiàn)減人增效。

常泰長(zhǎng)江大橋是長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶綜合立體交通走廊的重要組成項(xiàng)目，該項(xiàng)目對(duì)建造工期及質(zhì)量均有極高要求。

為提升3000余榀引橋節(jié)段梁的制造工效和質(zhì)量，中交二航局蕪湖梁場(chǎng)憑借工業(yè)化流水線承擔(dān)了制造任務(wù)。這是對(duì)流水線預(yù)制方式的一次重大考驗(yàn)。

“流水線到這里怎么慢下來(lái)了？”中交二航局技術(shù)中心高級(jí)技術(shù)專家王敏在仔細(xì)觀察流水線各道工序后在某處發(fā)出了疑問(wèn)。

原來(lái)，測(cè)量員測(cè)量后，需先對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，再將調(diào)整指令反饋給工人調(diào)整底模臺(tái)車位置，這個(gè)過(guò)程通常需要好幾個(gè)回合，效率和精度都比較依賴工人的熟練度，導(dǎo)致流水線無(wú)法以最高效率運(yùn)轉(zhuǎn)。按照目前的預(yù)制進(jìn)度，很難滿足常泰長(zhǎng)江大橋引橋節(jié)段梁預(yù)制工期要求，且預(yù)制精度也一直穩(wěn)定不下來(lái)。

參觀結(jié)束后，王敏帶領(lǐng)研究團(tuán)隊(duì)梳理問(wèn)題，展開(kāi)一系列頭腦風(fēng)暴。受到隧道工程中全站儀自動(dòng)掃點(diǎn)測(cè)量的啟發(fā)，中交二航局技術(shù)團(tuán)隊(duì)最終決定采用自動(dòng)化、智能化手段來(lái)減人增效。

首先是升級(jí)測(cè)量手段，在所有測(cè)點(diǎn)位置布置棱鏡，電腦控制全站儀自動(dòng)掃描所有棱鏡。“全站自動(dòng)測(cè)量，這是一件很神奇的事！”王敏介紹，“現(xiàn)在只要把小棱鏡放在指定位置，不用工人反復(fù)去架設(shè)棱鏡，然后在軟件上點(diǎn)擊開(kāi)始鍵，全站儀就自動(dòng)掃點(diǎn)測(cè)量，并快速將測(cè)量數(shù)據(jù)輸出成Excel表格，數(shù)據(jù)記錄工作也省掉了?！?/p>

現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用效果如此明顯，中交二航局技術(shù)團(tuán)隊(duì)備受鼓舞，決心進(jìn)一步提高匹配調(diào)位工序的效率。

為此，技術(shù)團(tuán)隊(duì)持續(xù)跟進(jìn)，發(fā)現(xiàn)工人需經(jīng)過(guò)多輪調(diào)位操作才能使匹配梁達(dá)到預(yù)期位置，調(diào)位精度和效率極其依賴技術(shù)工人的操作經(jīng)驗(yàn)。

經(jīng)過(guò)多輪研討，技術(shù)團(tuán)隊(duì)一致認(rèn)為要采用先進(jìn)的液壓裝備替代傳統(tǒng)千斤頂，通過(guò)先進(jìn)設(shè)備自動(dòng)執(zhí)行調(diào)位指令來(lái)取代工人操作。緊接著，一個(gè)新問(wèn)題來(lái)了，如何將測(cè)量數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為液壓設(shè)備可執(zhí)行的操作指令？

多次探討后，技術(shù)團(tuán)隊(duì)深入研究測(cè)量數(shù)據(jù)與液壓設(shè)備行程之間的關(guān)系，將實(shí)際調(diào)位工程問(wèn)題轉(zhuǎn)化為理論問(wèn)題。

“我們做研究，就是要透過(guò)現(xiàn)象看本質(zhì)。”王敏說(shuō)，“匹配調(diào)位的過(guò)程實(shí)際上就是向量平移變換的過(guò)程，從這個(gè)角度出發(fā)，我們一定能完美地解決此類問(wèn)題。”隨后，技術(shù)團(tuán)隊(duì)集中精力，開(kāi)發(fā)了以數(shù)學(xué)算法為核心的智能調(diào)位算法，自動(dòng)讀取測(cè)量數(shù)據(jù)以及預(yù)制指令數(shù)據(jù)，一鍵計(jì)算得到千斤頂設(shè)備的操作指令。

經(jīng)優(yōu)化升級(jí)，現(xiàn)在的操作指令不再面向工人，而是直接對(duì)底模臺(tái)車控制設(shè)備發(fā)出指令，設(shè)備按照指令規(guī)定步驟自動(dòng)對(duì)底模臺(tái)車進(jìn)行調(diào)位操作，執(zhí)行完畢后反饋至智能測(cè)量機(jī)器人，自動(dòng)掃點(diǎn)測(cè)量當(dāng)前位置測(cè)點(diǎn)坐標(biāo)，展示調(diào)位精度，完成一輪調(diào)位操作，實(shí)現(xiàn)了匹配調(diào)位工序的智能測(cè)控。

“現(xiàn)在測(cè)量調(diào)位工序已經(jīng)變成整個(gè)流水線上最快的工序了?！蓖趺粝蚯皝?lái)參觀的業(yè)主代表們介紹，整個(gè)智能測(cè)控系統(tǒng)將測(cè)量、數(shù)據(jù)分析、液壓操作進(jìn)行有機(jī)結(jié)合，由機(jī)器代替人工進(jìn)行測(cè)量調(diào)位作業(yè)，不僅作業(yè)工人減少一半，調(diào)位時(shí)間也從原先的120分鐘縮短到10分鐘左右，進(jìn)而大幅度提升整個(gè)生產(chǎn)線的效率，節(jié)段梁預(yù)制工期得到有效保障。

最終，常泰長(zhǎng)江大橋節(jié)段梁預(yù)制工作提前2個(gè)月完成，標(biāo)志著節(jié)段梁工業(yè)化全流水智能生產(chǎn)技術(shù)在實(shí)踐中取得應(yīng)用成效，彰顯了建設(shè)者們助力橋梁工業(yè)化智能化建造發(fā)展的創(chuàng)新精神。