一座嶄新的橋梁穿過(guò)重重霧靄，橫跨長(zhǎng)江天塹，勾連重慶巴南和大渡口區(qū)，這是由中交二航局投資建設(shè)的重慶白居寺長(zhǎng)江大橋。1384米的大橋橋面由376塊大型鋼結(jié)構(gòu)面板組成，在近60萬(wàn)套的高強(qiáng)螺栓栓接下，躍過(guò)長(zhǎng)江。

▲ 重慶白居寺長(zhǎng)江大橋

這些螺栓就如同橋面板的各處“關(guān)節(jié)”，支撐著橋面一步步伸展向前，它們能否精準(zhǔn)對(duì)接，不僅直接關(guān)系到橋梁是否能按期合龍，還直接影響著橋梁的承重和質(zhì)量?！爸瓶拙珳?zhǔn)度，決定著對(duì)接的成敗?！敝薪欢骄炙鶎俳Y(jié)構(gòu)公司橋面技術(shù)負(fù)責(zé)人胡小順回憶說(shuō)。這就讓制孔顯得愈發(fā)關(guān)鍵。

按照設(shè)計(jì)要求，大橋橋面孔群精度必須控制在2毫米以內(nèi)。按照傳統(tǒng)做法，需要通過(guò)三維數(shù)控鉆床制作標(biāo)準(zhǔn)精度的制孔模具，再由經(jīng)驗(yàn)豐富的工人，在每個(gè)橋面板的橫梁、翼板、腹板等部位標(biāo)出模具放置的對(duì)位線，制孔時(shí)模具先按照對(duì)位線覆蓋在橋面板的對(duì)應(yīng)位置，再由工人用磁力鉆透過(guò)模具的孔位制孔。

但是這種方法對(duì)工人的素質(zhì)要求極高，冗長(zhǎng)的工序又使制孔效率不高。模具在長(zhǎng)時(shí)間的使用過(guò)程中產(chǎn)生磨損，日夜溫差導(dǎo)致物理形變，都會(huì)對(duì)孔群精度造成影響。對(duì)于白居寺大橋這樣的千米級(jí)跨江大橋，上百萬(wàn)的孔位精度上的“失之毫厘”，必然導(dǎo)致工程質(zhì)量上的“謬以千里”。

為了保證大橋的高質(zhì)量建設(shè)，胡小順通過(guò)各種渠道學(xué)習(xí)查閱國(guó)內(nèi)外同類型橋梁施工經(jīng)驗(yàn)，多次組織團(tuán)隊(duì)討論優(yōu)化方案，想要找到更好的解決方案，可效果都不太理想。眼看施工策劃日益陷入困境，胡小順?lè)浅Ｖ?，日夜思考著這個(gè)問(wèn)題。

在一次考察學(xué)習(xí)模具工廠的過(guò)程中，一部機(jī)械臂伸展靈活、雕琢精準(zhǔn)的3D打印設(shè)備給胡小順留下了深刻印象，也給予了啟發(fā)?！澳懿荒芟?D打印機(jī)一樣，給磁力鉆裝上一個(gè)機(jī)械臂，讓機(jī)械定位取代人工經(jīng)驗(yàn)標(biāo)線和制孔？”胡小順?biāo)妓髦?。他立即和團(tuán)隊(duì)成員深入探討起思路的可行性。

經(jīng)過(guò)幾次激烈的討論，胡小順的思路得到完善，設(shè)備研制工作隨即展開(kāi)。經(jīng)過(guò)多次實(shí)驗(yàn)，一個(gè)月后，一臺(tái)由機(jī)械臂、磁力鉆頭、滑行軌道和控制臺(tái)4部分組成的自動(dòng)制孔設(shè)備成功下線。

可當(dāng)技術(shù)人員操作設(shè)備進(jìn)行了第一次實(shí)驗(yàn)后發(fā)現(xiàn)，雖然在制孔速度上與人工相比，提升了近70%，整體精度也高于人工，但隨著制孔數(shù)量的增多，孔位還是出現(xiàn)了細(xì)微偏移。尤其是腹板U肋兩側(cè)的孔群，偏移數(shù)據(jù)甚至達(dá)到了2.2毫米。

為弄清楚原因，技術(shù)團(tuán)隊(duì)在橋面板上裝上10多個(gè)感應(yīng)器件，用以記錄制孔設(shè)備在制孔時(shí)鋼板的受力狀況。檢測(cè)數(shù)據(jù)顯示，U肋兩側(cè)板面在制孔時(shí)，受力不均，且數(shù)據(jù)波動(dòng)在U肋曲度最大值處最為明顯。

這讓大家陷入了迷惑，在設(shè)計(jì)之初，已經(jīng)考慮過(guò)U肋的曲度，并在這方面下了一番功夫，為什么到頭來(lái)還是會(huì)在這個(gè)地方出問(wèn)題。

技術(shù)團(tuán)隊(duì)立即展開(kāi)復(fù)盤(pán)，審核每一道工序，并通過(guò)武漢雙柳生產(chǎn)基地制孔大數(shù)據(jù)，搭建起一個(gè)全新的數(shù)據(jù)測(cè)算系統(tǒng)。通過(guò)多次模擬機(jī)械臂曲度運(yùn)行數(shù)據(jù)，團(tuán)隊(duì)獲取了更加精準(zhǔn)的曲度參數(shù)，隨即再次進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)。然而結(jié)果并不如人意，精度雖然有所提升，但偏差并沒(méi)有完全消除。

“會(huì)不會(huì)是溫度原因？”正當(dāng)大家一籌莫展之際，在外學(xué)習(xí)歸來(lái)的焊接專家劉建鋒提出自己的看法?！斑@個(gè)數(shù)據(jù)的波動(dòng)走向，跟焊接時(shí)溫度變高焊接軌道數(shù)據(jù)變動(dòng)相似?！眲⒔ㄤh認(rèn)真比對(duì)后說(shuō)。這給了胡小順啟發(fā)，隨即，技術(shù)團(tuán)隊(duì)在磁力鉆上部裝上了紅外測(cè)溫儀。經(jīng)測(cè)試，磁力鉆在水平位置制孔時(shí)，溫差相對(duì)平穩(wěn)，在有曲度的U肋側(cè)面制孔時(shí)，溫差較為明顯，而且隨著制孔數(shù)量的上升，溫差波動(dòng)越大，甚至達(dá)到了約4攝氏度。

這讓大家犯了難，“總不能給磁力鉆裝個(gè)空調(diào)吧?！币痪渫嫘υ掽c(diǎn)醒了胡小順，隨即項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)給磁力鉆裝上溫度感應(yīng)裝置，用以調(diào)高補(bǔ)低。經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的調(diào)試，一款帶著自動(dòng)溫度控制系統(tǒng)的制孔設(shè)備新鮮出爐。經(jīng)實(shí)驗(yàn)，孔位偏差終于消失，精度也由2.1毫米提升到0.5毫米，實(shí)現(xiàn)精度完全控制。大家懸著的心終于落了下來(lái)。

在機(jī)械臂的助力下，白居寺大橋橋面板上百萬(wàn)個(gè)孔位，精度控制和制孔效率都得到極大提升，大橋合龍的精度達(dá)到毫米級(jí)。

內(nèi)容來(lái)源：中國(guó)交建