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世界首臺(tái)樁梁一體架橋機(jī)“共工號(hào)”。中鐵科工供圖 |
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1994年研制成功的JQ130架橋機(jī)?！ ≈需F科工供圖 |
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世界最大噸位1800噸級(jí)整孔預(yù)制箱梁架橋機(jī)“越海號(hào)”。 |
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為雅萬高鐵量身打造的JQS900架橋機(jī)?！≈需F科工供圖 |
在廣湛高鐵八標(biāo)項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)，一臺(tái)“變形金剛”跨出前腳，踩在前方橋墩上，懸在空中的身軀將運(yùn)梁車上近千噸的巨大箱梁吊起，緩緩向前移動(dòng)，輕輕放在10米高的兩個(gè)橋墩中間。該架橋“金剛”名為“陸吾號(hào)”，由中鐵科工集團(tuán)有限公司（以下簡(jiǎn)稱“中鐵科工”）自主研制。整個(gè)架設(shè)過程如拼積木般，一段段鐵路橋梁就這樣搭建起來。
回望過往，中國(guó)架橋機(jī)研制從學(xué)習(xí)起步，自主研發(fā)、打破壟斷、走向世界，一路過來，著實(shí)不易。以中鐵科工為代表的中國(guó)企業(yè)及其科研人員艱苦攻關(guān)、勇于創(chuàng)新，不斷書寫橋梁建造光輝篇章。立足新時(shí)代，奮進(jìn)吧，中國(guó)架橋機(jī)！
“外國(guó)人能搞出來，中國(guó)人一樣可以”
1978年12月8日，在湖北省武漢市一個(gè)廢棄農(nóng)機(jī)廠內(nèi)，中鐵科工的前身鐵道部武漢工程機(jī)械研究所開始籌建。次年3月3日，帶著實(shí)現(xiàn)“鐵路施工機(jī)械化”的使命，鐵道部武漢工程機(jī)械研究所成立。
鐵路施工是一項(xiàng)系統(tǒng)工程，需要多種設(shè)備。其中最復(fù)雜、研發(fā)難度最大的，當(dāng)屬架橋機(jī)。
何為架橋機(jī)？“簡(jiǎn)單來講，就是把梁片架設(shè)在橋墩上的設(shè)備?！敝需F科工旗下的中鐵機(jī)械院黨委書記王光欣說。本科畢業(yè)就到中鐵機(jī)械院工作的他，從事鐵路施工裝備研發(fā)已20余年。
1991年9月，為迎接香港回歸，國(guó)家決定修建京九線。但問題隨之而來，沒有設(shè)備能勝任京九線鐵路橋梁的架設(shè)任務(wù)。
“當(dāng)時(shí)有架橋機(jī)，但沒那么好用?！蓖豕庑勒f，1953年，山海關(guān)橋梁廠（現(xiàn)在的中鐵山橋）在蘇聯(lián)專家支持下研制出中國(guó)較早的架橋機(jī)——起重量65噸、可架設(shè)16米梁的懸臂架橋機(jī)。后為架設(shè)32米梁，中國(guó)工程師按65噸架橋機(jī)的原理放大研制成功兩款130噸級(jí)架橋機(jī)，但安全性不高。
1966年，根據(jù)鐵四局鋪軌架橋隊(duì)副隊(duì)長(zhǎng)王成的建議，鐵道部從全國(guó)抽調(diào)人手成功研制出66型130噸級(jí)架橋機(jī)，安全性大幅提升，可鐵路混凝土橋梁那時(shí)多為T型梁片，架這種梁片必須進(jìn)行三次人工移梁。
能否實(shí)現(xiàn)空中一次移梁到位？1979年，王成擔(dān)任鐵道部武漢工程機(jī)械研究所首任所長(zhǎng)，這個(gè)任務(wù)落到了中鐵科工身上。
1994年，在科研人員多年不懈努力下，JQ130架橋機(jī)誕生，在國(guó)內(nèi)首次實(shí)現(xiàn)“空中移梁，一次到位”，T梁架設(shè)效率提升25%。京九線建設(shè)期間，4臺(tái)JQ130架橋機(jī)參與，共架梁超3000孔。
初戰(zhàn)告捷，中鐵科工把目光瞄準(zhǔn)600噸級(jí)架橋機(jī)。上世紀(jì)90年代，國(guó)家提出興建高速鐵路。高鐵一般用重量很大的箱梁而非T梁。在中國(guó)首條高速鐵路客運(yùn)專線秦沈線開建之初，很多人對(duì)箱梁架橋機(jī)還沒有概念。
“當(dāng)時(shí)大噸位架橋機(jī)技術(shù)遭國(guó)外‘卡脖子’，研發(fā)幾乎從零開始，難度可想而知?！蓖豕庑乐v到，有一天團(tuán)隊(duì)在一本雜志上看到了國(guó)外研制的600噸級(jí)架橋機(jī)，這激發(fā)了大家的斗志，“外國(guó)人能搞出來，中國(guó)人一樣可以，而且能做得更好！”憑著這股勁，中鐵科工在2000年成功研制出JQ600架橋機(jī)，隨后架設(shè)24米、20米的整孔雙線箱梁160余榀，承擔(dān)起秦沈客運(yùn)專線建設(shè)重任。
21世紀(jì)以來，中國(guó)高鐵多次大提速，高鐵建設(shè)迎來黃金發(fā)展期。由于中國(guó)地理環(huán)境復(fù)雜多變，高鐵線路多“以橋代路”，架橋機(jī)用武之地越來越多，種類更新不斷：2006年合寧鐵路客運(yùn)專線首孔900噸級(jí)32米雙線整孔箱梁架設(shè)，JQ900A架橋機(jī)成功應(yīng)用，填補(bǔ)國(guó)內(nèi)空白，比國(guó)外同類產(chǎn)品價(jià)格低40％；2018年鄭濟(jì)鐵路VI標(biāo)段施工，JQ1000架橋機(jī)順利架設(shè)，標(biāo)志高鐵1000噸級(jí)架運(yùn)裝備研制成功……
“43年來，我們從未停止對(duì)架橋機(jī)的研發(fā)與探索?！敝需F科工總經(jīng)理李方敏介紹，企業(yè)目前共研制出30多種架橋機(jī)，國(guó)家發(fā)明專利81項(xiàng)，主編、參編國(guó)家或鐵道行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)28項(xiàng)，架橋機(jī)被工信部認(rèn)定為制造業(yè)單項(xiàng)冠軍產(chǎn)品。
挑戰(zhàn)下的智慧與毅力
架橋機(jī)不缺了，但不同的應(yīng)用場(chǎng)景，考驗(yàn)著一代又一代中國(guó)架運(yùn)裝備研發(fā)者的智慧與毅力。
青藏鐵路，地處青藏高原，最高處5072米，是世界上海拔最高和最長(zhǎng)的高原鐵路?！皼Q定修這條鐵路時(shí)，JQ130架橋機(jī)在國(guó)內(nèi)已應(yīng)用，沒人覺得有問題?！蓖豕庑勒f，可真正“上臺(tái)”時(shí)，才發(fā)現(xiàn)在缺氧、高寒、大風(fēng)等惡劣條件下，JQ130架橋機(jī)“怯場(chǎng)”了。
咋辦？改造升級(jí)！普通發(fā)動(dòng)機(jī)無法打火，換上特制的高原型增壓中冷風(fēng)冷柴油機(jī)；液壓件啟動(dòng)困難，加入預(yù)熱裝置；風(fēng)太大，增加防風(fēng)支腿……
架橋機(jī)拉到現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)也會(huì)碰到各種問題，包括技術(shù)人員的身體健康。中鐵科工退休專家黨春太當(dāng)時(shí)負(fù)責(zé)設(shè)備調(diào)試，他是從武漢過去的。“那是我第一次去高原，為了讓架橋機(jī)早日使用，一下車就直奔工地?！秉h春太回憶說，結(jié)果午飯時(shí)就暈倒了，他在醫(yī)務(wù)室進(jìn)行簡(jiǎn)單治療后，便又趕回工地?！澳菚r(shí)大家都這樣，沒顧自己，就想著為青藏鐵路多做點(diǎn)什么?！?/p>
老一輩科研工作者的精神給王光欣留下深刻印象，每每回想，感慨萬千：“中國(guó)架橋機(jī)從無到有、由弱變強(qiáng)，不就是靠著迎難而上才一路走來的嗎？”
隨著高鐵的快速發(fā)展，架橋難度也在升級(jí)。有的地方坡大、彎急，還有很多線路要穿越隧道。為方便過隧，國(guó)內(nèi)首臺(tái)千噸級(jí)單主梁低位過隧架橋機(jī)“陸吾號(hào)”登場(chǎng)，它不僅能快捷完成40米、32米跨度箱梁架設(shè)，相較普通架橋機(jī)1個(gè)月的過隧重裝、轉(zhuǎn)場(chǎng)時(shí)間，“陸吾號(hào)”只需1天，大大縮短了工期。
鐵路架橋機(jī)技術(shù)不斷成熟，中鐵科工積極開拓公路架橋機(jī)領(lǐng)域。杭甬高速?gòu)?fù)線寧波段一期工程海域段施工的50米整孔預(yù)制箱梁，單體重達(dá)1800噸，是目前國(guó)內(nèi)梁上運(yùn)架單體最重的超大噸位整孔預(yù)制箱梁。近期，一臺(tái)名為“越海號(hào)”——能適應(yīng)不同跨徑、小曲線半徑、左右幅高低墩等多種特殊工況的架橋機(jī)在杭甬高速?gòu)?fù)線加緊施工。在架設(shè)中，還發(fā)生了一件令人緊張的事。
架橋時(shí)，架橋機(jī)支腿踩在兩個(gè)不同高度的橋墩上，工程師為此安裝了姿態(tài)感知系統(tǒng)，自行判斷設(shè)備是否處于平衡狀態(tài)。在一次作業(yè)中，突然紅燈亮起，警鈴也響了，這意味著支腿和橋墩間未完全貼合。可支腿長(zhǎng)度根據(jù)橋墩高度設(shè)置，咋可能不平衡？現(xiàn)場(chǎng)所有人都捏了把汗，因?yàn)樵O(shè)備自身很重，一旦出現(xiàn)高低腿，很容易發(fā)生傾覆事故。后經(jīng)檢查才發(fā)現(xiàn)，原來是橋墩的實(shí)際高度與設(shè)計(jì)高度不一，引發(fā)了這段插曲。
以前建橋打地基、現(xiàn)澆橋墩、架橋，后來預(yù)制橋墩、吊裝橋墩、架橋，如今，世界首臺(tái)樁梁一體架橋機(jī)“共工號(hào)”出現(xiàn)，實(shí)現(xiàn)了引孔、打樁、架梁、拼裝橋墩全套作業(yè)，推動(dòng)橋梁建造步入3.0時(shí)代。
“共工號(hào)”的絕技在于把多道工序集為一體。其中，打樁精準(zhǔn)度格外重要，若打不準(zhǔn)，橋墩偏，路就偏了。為此，研發(fā)團(tuán)隊(duì)在設(shè)備上加裝北斗模塊，打樁精度有了保障?！凹軜驒C(jī)的安全性與智能化、自動(dòng)化水平一直是我們的努力方向，未來的架橋機(jī)會(huì)更安全更‘聰明’！”王光欣表示。
走向全球，閃耀世界
今年3月31日，印尼雅萬高鐵控制性工程、全線最長(zhǎng)跨高速公路箱梁完成架設(shè)。此時(shí)，中鐵科工項(xiàng)目負(fù)責(zé)人李建成已在當(dāng)?shù)剡B續(xù)駐守500天。
雅萬高鐵，是“一帶一路”倡議的標(biāo)志性工程。全線橋梁工程占比61.6%，總長(zhǎng)約88公里。即使中國(guó)鐵路架運(yùn)裝備和架橋經(jīng)驗(yàn)再豐富，面對(duì)當(dāng)?shù)貜?fù)雜工況，中鐵科工的研發(fā)人員仍不敢懈怠，從接到任務(wù)的那刻起，就有針對(duì)性地開展設(shè)計(jì)。
2019年6月20日，是約定好發(fā)運(yùn)設(shè)備的日子。說干就干！研發(fā)人員爭(zhēng)分奪秒，早一天完成設(shè)計(jì)，留給制造的時(shí)間就越充裕！那年的春節(jié)，很多人在辦公室度過。
工夫不負(fù)有心人。28天，為雅萬高鐵量身打造出JQS900型過隧運(yùn)架設(shè)備，這也成為中鐵科工設(shè)計(jì)架橋機(jī)的最快紀(jì)錄。
壓力傳導(dǎo)到生產(chǎn)部。制造加調(diào)試，3個(gè)月內(nèi)完成！負(fù)責(zé)監(jiān)造工作的石亮回憶，那時(shí)同志們二話沒說，連續(xù)作戰(zhàn)?！拔覀兘M織了機(jī)械、電氣、液壓專業(yè)的20多人蹲守制造基地監(jiān)造、調(diào)試，最忙時(shí)連續(xù)15天奮戰(zhàn)到天亮?！笔琳f，終于在6月19日凌晨，完成了所有調(diào)試工作。
在雅萬高鐵建設(shè)現(xiàn)場(chǎng)，天氣成了包括李建成在內(nèi)的技術(shù)人員未曾料想的難關(guān)。“一會(huì)高溫暴曬，大汗淋漓；一會(huì)暴雨如注，渾身濕透?！崩罱ǔ烧f，下大雨時(shí)，來不及回項(xiàng)目部，只能躲在機(jī)臂下。即便如此，技術(shù)人員在雨停后繼續(xù)工作，濕衣服就靠風(fēng)吹干。
新冠肺炎疫情的到來，給架橋工作帶來諸多挑戰(zhàn)。因航運(yùn)不暢，一些配件未及時(shí)運(yùn)抵。有時(shí)設(shè)備安裝、調(diào)試或維修，只能自制簡(jiǎn)易工具。架橋機(jī)減速齒輪損壞，大家用銼刀一點(diǎn)點(diǎn)磨。有一次，在處理液壓油缸與油管接頭處漏油問題時(shí)，李建成所用的工具脫落，手臂被劃了一條大口子。
困難不少。但在李建成看來，能成為建設(shè)大軍的一員，是自己的無上榮光。由中鐵科工提供的3臺(tái)900噸級(jí)架橋機(jī)正在緊張施工，“大家最盼的，是雅萬高鐵早日通車，造福當(dāng)?shù)厝嗣??！?/p>
JQS900架橋機(jī)亮相雅萬高鐵只是一個(gè)縮影。肯尼亞蒙內(nèi)鐵路，TJ165架橋機(jī)立下汗馬功勞；中老鐵路，JQT180架橋機(jī)大展身手……“我們研制的架橋機(jī)等鐵路施工裝備已出口到10余個(gè)國(guó)家和地區(qū)，乘‘一帶一路’倡議的東風(fēng)，中國(guó)架橋機(jī)真正走向了全球，也必將閃耀世界！”李方敏說。
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