随着我国装备制造实力和智能化水平的不断提升,越来越多的行业开始运用先进的自动化设备进行工作和生产。
在汽车总装车间,一个个大型的机械手臂将零部件运输、组装、焊接在一起;在日用品企业的生产车间,一整套不需要人工操作的流水线设备有序地制造产品;在银行,人工柜台的数量正在剧减,取而代之的是一台台集合了众多金融服务功能的智能设备……
在桥梁建设领域,一段国产“架桥机器人”的施工视频,曾让国内外的许多人惊叹:中国桥梁行业的机械化和自动化水平已经达到铺架桥梁不需要人力的程度了吗?
其实,视频中的“架桥机器人”是在技术人员的操控下,将预制好的钢梁架设到桥墩上。虽然,事实并非如人们所想象的那般科幻,但越来越多现代化、智能化的机械设备在桥梁建设中的运用,已经让大量的劳动力从繁重的体力劳动中解放出来,同时也促进了桥梁施工品质的提升。
机械化道路上的硕果
——60年前,机械研制助力技术发展
回顾新中国桥梁事业的发展历程,许多技术变革和设备革新都改变着劳动者的生产方式和生产环境。桥梁工地越来越整洁规范,现场施工人员的数量越来越少,精神面貌越来越好,这所有改变都与桥梁施工的机械化程度有着密不可分的关系。
在武汉长江大桥建设中被首次运用的“管柱钻孔法”,让施工人员不用在水下几十米的沉箱中,一边承受高压,一边依靠简陋的装备进行施工。
武汉长江大桥五米大型管柱试验实物纪念塔。
而这项技术的成功,离不开当时铁道部大桥工程局机械经租站的工程师们研制出的BⅡ3至BⅡ5和中160型等一系列震动打桩机。这些设备解决了大型混凝土管柱穿过覆盖层下沉到岩层的难题,提升了施工效率,也保障了施工人员的安全和健康。
大桥局原副总工程师钱学新展示当年震动打桩机首次试验打桩后同事们的合影。
——大国重器,让高空作业更安全、更精准
传统的桥梁工程大多是现场作业,施工人员需在水上、高空绑扎钢筋、立模板、灌注混凝土。这种作业方式不仅安全风险很大,成品的质量和精度也难以保障。
随着机械设备起重能力和运输能力的提升,许多原本只能在现场加工的大型构件,现在可以先在工厂预制,再运输到现场进行吊装、架设。
在平潭海峡公铁两用大桥的施工中,“大桥海鸥号”3600吨双臂架变幅式起重船成功吊起3400吨的预制整孔钢桁梁,将其稳稳地架设在桥墩上,刷新了世界桥梁整孔钢桁梁架设最重纪录。
“大桥海鸥号”架设3400吨整孔钢桁梁。
——智能系统,变“人海战术”为自动化生产
桥梁建设领域近二十年的机械化发展,让施工现场的面貌焕然一新。
据中铁大桥局机械设备部总工程师胡国庆回忆,武汉长江二桥主塔承台钢围堰浇注封底混凝土的施工,由于需要的混凝土体量很大,仅靠现场施工人员无法如期完成。因此,中铁大桥局从机关各部门及在汉单位抽调了大量职工支援建设。
“我们的桥梁工地如今再也不可能出现这样的情况了。”胡国庆笑着说。
现在,中铁大桥局的任何一个桥梁工地都有现代化的混凝土拌和站。以正在建设中的鳊鱼洲长江大桥项目为例,其全封闭的混凝土拌和站实现了砂石料进场、清洗、配比、拌和及装车等各项工序的全自动化生产。
鳊鱼洲长江大桥1号拌和站,占地面积12000平方米。
每项施工所需的成百上千方混凝土,再也不用靠大量的人力在尘土飞扬的工地上进行加工。不仅如此,拌和站还配备了先进的除尘和污水处理系统。这一整套智能化的生产系统让混凝土加工既精准高效又环保安全,再加上数字化全流程监控管理系统的运用,更是让混凝土成品质量有了飞跃式的提升。
鳊鱼洲长江大桥生产区的骨料仓和砼生产系统均采用彩钢板整体全封闭包装,防尘降噪环保有保障。
机械化道路上的反思
从这些桥梁施工现场的变化中不难看出,机械化、自动化和智能化对质量、安全和效率等方面的提升是巨大的。
京张高铁官厅水库桥顶推施工动画
无论是“大桥海鸥号”这样的“大国重器”,还是混凝土拌和站这样的成套智能系统,现代化、智能化施工装备的出现和应用使一些曾经难以想象的大型工程从不可能变为可能。
桥梁工程的机械化和自动化解放了劳动力,降低了安全风险,也提高了工程建造的质量。工厂作业替代现场作业,不仅提高了工程建设水平,也改善了工人的作业条件,减少了对环境的污染。
机械化带来的好处不可否认,其发展过程中引发的一些“痛点”也应当关注,比如劳动力去向的问题。我国基础建设的需求量庞大,在建和拟建项目的数量也非常多,许多桥梁建设企业反而出现了“用工荒”的情况。
据了解,究其原因,随着工程施工中运用的先进设备越来越多,加上工程的技术含量越来越高,工程项目对劳动力素质的要求也在提高。
因此,桥梁施工行业从劳动力密集型作业向机械化迈进的过程中,为满足自身的发展需要,应当培养一批专业化的协力队伍,同时积极响应国家大力推进新时期产业工人队伍建设的号召。