向新向綠向智 看武天高速預制件數智化工廠如何造梁

湖北交投武天預制件數智化工廠。湖北交投建設集團供圖
走進位於天門市汪場鎮的湖北交投建設集團武天高速預制件數智化工廠,科技氣息扑面而來。數智化管理中心內,布料機、蒸養房、智能台座等設備運行情況躍然屏上,工作人員隻需坐在屏幕前,就能一目了然地掌握預制梁“智”造全過程。
湖北交投武天高速數智化管理中心。湖北交投建設集團供圖
該數智化工廠由湖北交投武天項目公司和湖北交投建設集團共同打造。佔地約300畝的地域分區明確,劃分辦公區和生活區,還有預制梁智造中心、數智化管理中心、混凝土集中配送中心以及鋼筋集中配送中心。
湖北交投建設集團項目經理楊建波介紹,從孝漢應1.0版智慧梁場到武天西項目3.0版智慧梁廠,從“場”到“廠”,一片梁的制造環節充滿了科技與創新。
鋼筋綁扎區。湖北交投建設集團供圖
鋼筋,作為梁板的骨架,在武天預制件數智化工廠實現了鋼筋半成品的高精度定量加工。“鋼筋加工採用智能數控設備,加工精度可以達到毫米級。”走在原材料堆放與加工區,楊建波向記者介紹,加工區內設置智能數控鋸床、智能數控彎箍機以及智能數控彎曲中心等先進智能工裝設備。
行進中,記者抬頭看到現場有4台桁吊跨在廠區上方。“這4台桁吊跨度39米。半成品鋼筋綁扎固定,形成標准件,隨后就被這些桁吊整體吊裝至混凝土澆筑區。與傳統鋼筋綁扎的工作效率相比,工作效率提高了1倍,鋼筋保護層合格率高達100% 。”楊建波說道。
移動台座聯動液壓模板實現自動合模。湖北交投建設集團供圖
不遠處,幾列長長的“小火車”在軌道上緩緩移動,原來這些“小火車”就是移動台座,作為產線工序的關鍵串聯者,每台移動台座上都配備了高精度的定位系統,通過傳感器能夠實現每道工序數據的自動採集,並實時傳送到數智化管理中心。
按照預先設定的位置,移動台座精准到達澆筑區后,聯動液壓模板實現自動合模,待鋼筋及內模安裝完成后,智控中心獲取混凝土計劃,一鍵啟動混凝土攪拌站生產。
智能魚雷罐在軌道上行駛。湖北交投建設集團供圖
混凝土澆筑是制梁的關鍵。頭頂上方白色魚雷罐滿載3立方米的混凝土從軌道駛來,精准傾倒在智能布料機內。魚雷罐與布料機共同組成了一鍵運輸布料系統。楊建波告訴記者,與傳統的混凝土運輸罐車加人工料斗運輸布料的方式比起來,智能運輸布料系統節約了混凝土轉運時間,減少了人為因素對混凝土質量的影響。
“設備上的傳感器可以實時監測混凝土的配合比,用多少粉煤灰、粗砂、細砂、水泥等,都會有准確記錄,如果有偏差,可以及時對超限指標進行及時處理。”武天西項目工程部副部長樊恆解釋,“這樣能最大限度地減少材料的損耗,保証混凝土的質量。”混凝土振搗作業也不同以往,控制模板上共有52個智能變頻振搗器,智能選擇振動的時序、強度,確保混凝土達到最佳的密實效果,減少蜂窩麻面、水波紋等,將制梁精度控制在毫米級。
智能養護室。湖北交投建設集團供圖
澆筑完畢則進入養護環節,10個並列排開的白色長條集裝箱便是智能養護室,門上方的LED屏實時顯示著室內溫度、濕度、時間等指標數據。按照規定養護參數,實時控制靜置養護、高溫蒸養、標准養護、自然養護等,實現養護過程智能化、無人化管控。與傳統相比養護效率提升2倍,人員減少5人。
值得一提的是,在高溫蒸養環節,梁片“蒸桑拿”所用的蒸汽是通過燃燒生物質顆粒產生,採用了多台生物質蒸汽發生器編組並聯的輸送方式,對比傳統一室一爐更加節能環保。
智能張拉機器人。湖北交投建設集團供圖
“智能張拉機器人的應用,告別了手拉葫蘆吊挂千斤頂的舊時代。”樊恆介紹,眼前橙色的設備就是智能張拉機器人。待鋼絞線整體穿束機將鋼筋穿過預制梁后,張拉機器人便開始工作了。“你可以將一片梁看作是一根筷子,如果受力太大,中部就會往下墜。為了使整片梁更好地承重,我們就將鋼筋貫穿梁板,然后提前把它拉緊,這樣便可以抵消向下墜的力。”樊恆向記者解釋道。
鋼絞線整體穿束機能夠將多股鋼筋進行整體穿束,解決了人工或單根穿束設備逐根穿束導致預應力損失大及鋼筋斷絲等問題,具備精准高效、安全可靠的特質。而智能張拉機器人則更省力,能夠自動夾持、自動張拉、自動退錨、自動退頂。與傳統張拉工藝相比,定位更准、精度更高、安全性更好、工人勞動強度更低、鋼絞線浪費更少。每條生產線可節省一半人工成本。
智能集中制漿站。湖北交投建設集團供圖
張拉完成后的梁板就會被送往智能集中制漿站進行注漿,以填補梁板內的空隙。“制漿站不僅可以全自動稱重給料、計量給水、自動制漿,還採用了全封閉料倉,無粉塵外泄,更綠色環保了。”樊恆說。
存梁區。湖北交投建設集團供圖
以上作業悉數完成,這片“智造”的梁板便來到了最后一個功能區——存梁區。配置了位移與吊重傳感器的龍門吊,將梁板有序地存放在相應的位置,后台同時生成存梁台賬,以便后續追溯。
至此,一片承載著創新智慧的高質量梁板就“智造”出來了。
“地處江漢平原的武天高速公路軟地基多,天門西段、東段橋梁佔比達70%以上,制梁任務艱巨。”楊建波表示,“武天預制件數智化工廠24條生產線火力全開的情況下,平均每日每條生產線可‘智造’一片梁,有了智能化加持,效率提高了2至3倍。”
湖北交投建設集團相關負責人表示,未來,3.0版數智梁廠作為路網深化布局的關鍵力量,已從永臨結合的創新實踐,邁向構建湖北中部預制構件的集中配送中心,將充分整合資源與地域優勢,通過科技創新,數智建造賦能,為湖北高速公路建設開啟新篇章。
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