首孔箱梁浇筑

整齐划一的制梁区

智能分捡机器人

箱梁模板自动打磨喷涂系统

    11月2日，中铁四局渝（重庆）昆（明）高速铁路川渝段项目现场观摩会暨施工管理标准化推进会顺利召开。观摩组一行先后参观沱江特大桥主塔施工现场、江阳制梁场场区、“两桥一路”观摩点等区域，其中江阳制梁场创新研发的一系列智能制造工装设备给观摩组留下深刻印象。

    当前，智能制造已成为我国“制造强国”战略的主攻方向，国内涌现出不少智能制造的“示范企业”，这是时代要求，也是大势所趋。为贯彻落实国家“智能高铁”发展战略，中铁四局结合区域市场营销布局，综合考虑项目实际、地理位置、整体环境等因素，决定将高铁箱梁智能制造这项研究课题在中铁四局二公司江阳制梁场完成。

    制梁场鸟瞰

    发展理念走前沿

    随着经济社会不断向前发展，众多行业已经出现用工荒、用工难、老龄化等现象，传统建筑行业尤为突出，因此机械化换人、自动化减人、智能化无人的目标呼之欲出。对于高铁箱梁制造而言，经过多年发展，早已形成一套成熟完整的生产方式，要想走出舒适圈，意味着放弃以往经验，在全工序作业过程“大做文章”。智能制造绝不是好看的花架子，是否能真正应用于生产，这都是亟待考量的问题。

    2020年12月，中铁四局中标渝昆高铁川渝段站前四标。该制梁场位于四川省泸州市江阳区通滩镇，主要负责正线长5.99公里的桥梁、路基施工生产以及599孔双线简支箱梁预制施工任务，占地137亩，划分为智能调度指挥中心、钢筋智能加工配送中心、制梁区、存梁区、混凝土拌和区与试验检测区六大功能区。

    1月中旬，项目经理葛艳庆接到“智能梁场”的建设任务。作为从业20多年的“梁场专家”，他见证着制梁工艺的变化与发展，也明白如今是升级革新的转折期，了解到有不少企业尝试探索，但鉴于时间成本和科研费用考虑，大都处于观望状态。谁能率先迈出第一步，谁就掌握产业发展的主动权，这也意味着没有经验借鉴。两个月时间，葛艳庆和制梁场总工程师徐波带领技术团队，认真梳理制梁全工序作业清单，并前往西安、天津、湖南、河南等相关厂家考察，局管理研究院、二公司技术中心派人员驻点帮扶指导。

    当时，制梁场技术人员不仅要潜下心来研究创新方案，还要兼顾梁场日常施工生产同步推进，双重压力一同袭来。技术人员多为25、26岁的年

    轻人，大家虽然经验尚少，但不怕辛苦，敢

    于拼搏，“泡”在会议室里讨论研究生产环节，一点一点打磨出智能化工装设备方案。经过为期8个多月的研发调试，10月，制梁场首批智能化工装设备成功投入使用，其智能化水平得到业主西昆公司的高度认可。

    生产制造配“新装”

    如今，走进制梁场的钢筋加工厂，只能看到偌大的厂房内为数不多的工人操控着设备有序工作，而肩扛手抬、火花四溅的场景鲜少见到。不只是钢筋加工厂，整个制梁场放眼望去，工人数量相较于传统梁场明显减少，取而代之的是大大小小的智能机器人和自动加工设备：四轴卧式U型钢筋弯曲加工中心、钢筋辅助提料装置、梁面振捣整平智能一体机、张拉一体车、智能切割与凿毛机器人、压浆一体车……这些创新工装设备分布在整个生产作业线各个环节，如今深受作业人员的欢迎，成为制梁场内生产制造“主力军”。

    “试运行时，并不像现在得心应手，大家抵触情绪居多，就比如梁面振捣整平智能一体机，我深有感触。起初，工人连连抱怨，经过先后调试修改10多次，现在停电用不了，工人还不习惯了。”技术员代开坡说。梁面振捣整平智能一体机由行走系统、插入式振捣器与臂架系统、整平辊、智能控制系统等组成，通过智能控制同步作业，自动完成箱梁顶板混凝土浇筑作业，实现提浆、振捣、整平过程的自动精准控制及参数化遥控作业，大幅度降低作业人员数量及劳动强度，彻底避免人工振动的随意性，同时加装自动高程控制系统，利用激光传感器对车身高度变化进行自动调整，有效保证混凝土结构物实体质量与结构尺寸。

    制梁场配“新装”后，减少人力是直观效果，大幅降低劳动强度是真切感受，四轴卧式U型钢筋弯曲加工中心和钢筋辅助提料装置就是典型代表。四轴卧式U型钢筋弯曲加工中心由钢筋对齐装置、弯曲机头、弯曲主机移动轨道、U型筋辅助弯曲接料装置、弯曲成品接料车等部件组成，用于弯曲U型筋、梁体顶板主筋等不同形状钢筋，实现上料、对齐、送料、弯曲、落料整套加工工序自动化完成，节省高强度搬运工序，极大提升生产效率，具有产量大、操作故障率低、节约材料、消耗低等优点。

    针对铁路箱梁钢筋结构尺寸大、安装不便的特点，制梁场研制钢筋提料辅助系统，由桁架结构、轻型桁吊、控制系统、绑扎胎具加强储料平台等部件组成。他们将分布筋加工工序由后场转至绑扎前场，现场进行调直、下料、吊运作业。同时配置U型筋存取一体架、分布筋集束装置，通过控制系统辅助工人将U型钢筋、纵向通长分布筋、定位网、梁体主筋等钢筋精准落入胎具定位卡槽内，有效减少劳动力和作业强度，提升施工效率。

    众多工装设备能够有效协同运转，这一切都离不开制梁场的智能调度中心。这里是后台管理系统集成，通过下达指令，指挥各种工装设备运转，是制梁场的“大脑中枢”。整个制梁场监控全覆盖，如同给调度中心加上“眼睛”，通过大屏幕可以看到各作业点实时画面，一举一动尽在掌握，这样可以统筹协调这些“岗位能手”，既能各司其职，也能形成合力。

    颜值品质双升级

    10月，一片长32.6米、重790.3吨的混凝土箱梁稳稳地架设在桥墩上，标志着制梁场产出的首批梁正式“上岗”，实现全线首梁架设目标。实践证明，智能梁场在提高工效同时也大幅提高了品质。定位网数控电阻焊接生产线、箱梁模板自动打磨喷涂系统、防水层智能喷涂机器人等就是提质增效的“好帮手”。

    定位网数控电阻焊接生产线是高度自动化设备，采用盘圆钢筋上料，三个侧面进行钢筋矫直、剪切、电阻焊接形成定位网片，每个单机既可独立动作，又可相互联系协调一致连续动作，焊接精度误差仅为2毫米，具有焊接品质高、高效叠加生产、数控流水线作业等特点，改变传统定位网加工精度差、生产效率低的模式，实现定位网全自动生产。

    箱梁模板自动打磨喷涂系统由行走系统、多自由度臂架系统、打磨辊工作系统、除尘系统、脱模剂喷涂系统、智能控制系统等组成，每部分动作由智能控制系统协调控制。通过多自由度臂架，实现各个表面自动打磨与喷涂，避免人为因素造成漏磨、过度磨损、脱膜剂涂刷不均匀等问题，实现对模板快速、精确、细致打磨与喷涂处理，提高预制梁生产质量。

    防水层智能喷涂机器人由无痕胶轮底盘结构、多功能机械手臂、配料与喷涂系统、自动清洗系统、智能控制系统集成。A、B组料利用空气动力学原理在静态混合器内自动计量、混合，研发多向二流体高压喷涂装置，结合3D打印技术，实现连续循环喷涂作业。通过集成传感器，实现自动行走、精准定位。喷涂结束后，清洗装置自动启动，清除管道内残留的组料。该设备具有喷涂流量稳定、厚度均匀、高效快捷、多点连续作业等特点，彻底杜绝传统施工造成的质量通病。这些工装设备智能化水平“高大上”，实用性能“接地气”，让梁品内实外美，颜值与品质兼具。

    “从5月梁场建成，9月完成国家认证，截至目前已经接待各方观摩交流20多次，获得3次‘工地绿牌’，这信用评价还可以加分呢！”制梁场党支部书记徐永正自豪地介绍道。

    目前，制梁场共申报发明专利8项、实用新型专利9项，智能化程度达到国内顶尖水平。这是中铁四局“智能制造”探索之路迈出的关键一步，也是践行新时代发展理念的成功实践，将为今后同类型施工管理方式提供新思路，推动整个行业向前发展，引领“智能制造”发展潮流。

    （本报记者/晓悦　通讯员/田五林 徐永正）