科技日報記者 吳純新 通訊員 朱廣
1937年11月，錢塘江大橋——中國自行設計、建造的第一座雙層鐵路、公路兩用橋正式通車。這座不到兩公里的橋梁耗費了“中國現代橋梁之父”茅以升先生和建設者們3年心血。
(資料圖片僅供參考)
如今，中國高鐵里程超過4萬公里，其中2萬多公里是高鐵橋梁，且在短短十幾年時間里建成，足以告慰橋梁建造先驅。“基建狂魔”如何快速建成這么多高鐵橋梁？
全靠高鐵橋梁建造五大重器——搬運機、提梁機、運梁車、架橋機、鋪軌列車。
搬運機
高鐵橋梁建造是建筑預制化、工業化的集中體現，構成高鐵橋梁所需的大噸位箱梁都在制梁場按照標準長度集中預制，后由不同施工裝備流水線般接力架設，施工效率高。
中國獨特的三級階梯地勢、眾多山河湖海，使得高鐵橋梁在總里程中占比超50%，專家形象地把高鐵稱之為“橋上高鐵”。
搬、提、運、架設備就是把高鐵箱梁從制梁工廠運出并架設到兩個橋墩之上，連點成橋，鋪軌列車則承擔鋪設長鋼軌的任務，讓橋梁成為能跑高鐵列車的橋梁。如果把箱梁比作子彈，那制梁場就是彈藥庫，架橋機就是槍，搬運機、提梁機、運梁車就是源源不斷為槍輸送子彈的彈夾。
提梁機
位于湖北武漢的中鐵工程機械研究設計院有限公司（以下簡稱中鐵科工機械院）深耕鐵路施工裝備40余年。該公司常務副總經理馮煉介紹，在中國高鐵建設起步階段，能夠建造高鐵橋梁的國產大噸位高鐵施工裝備為零。受益于高鐵建設起步早，歐洲國家率先掌握了大噸位高鐵施工裝備的技術。
“中國高鐵橋梁建設者沒有走靠市場換技術、用外匯買技術的老路，而是選擇自主創新。中國高鐵要想領先世界，只能靠自己爭取，拾人牙慧只會處處受制于人。”馮煉說，2006年，中國第一片900噸重、32米長的標準高鐵箱梁用中鐵科工機械院的架橋機、運梁車完成架設。2018年，隨著該院架橋機、運梁車成功將全球第一片1000噸重、40米長的高鐵箱梁穩穩架好，未來高鐵橋梁建設的范式完全由中國掌握。
運梁車
“中國高鐵事業與中國高鐵施工裝備是互相成就的。”馮煉說。短短十幾年時間，中國高鐵施工裝備已然成為世界高鐵施工裝備的“圖書館”，僅高鐵架橋機就有十余種。從結構形式上主要分為單梁架橋機和雙梁架橋機；從過孔方式上看，主要有輪胎或輪軌驅動一次縱移走行到位過孔和步履式支撐轉換過孔兩種；從環境適應性來看，有適應東部平原不過隧道和西部山嶺地區過隧道兩大類。這些架橋機能夠勝任出大坡道架梁、小曲線架梁、隧道口架梁等高難度施工任務，讓中國高鐵穿山越嶺、凌江跨海、通達四方。
高鐵橋梁施工裝備的智能化程度，直接關系到高鐵的建設速度。傳感技術、圖像識別技術、自動控制技術讓新型架橋機有了大腦和眼睛。架橋機上動輒幾十公斤的大銷軸，以往需要人工靠蠻力完成安裝、拆除工作，架橋機支腿伸縮、主梁縱移等工作也需要耗費大量人力和時間，而現在簡單到只需輕按一個按鈕。
架橋機
中鐵科工機械院總工程師謝繼偉介紹，該企業已掌握“一鍵過孔”“一鍵架梁”技術。高鐵架橋機體積大、長度大、自重大，經常需要站立于高高的橋墩上作業，安全風險高。中鐵科工機械院為架橋機研發了一系列智能安全管理系統，能夠感知環境變化、檢測設備姿態等，并通過自主分析數據對安全風險自動報警，用智能化、信息化手段實現防傾覆。
長期以來，運梁車馱運高鐵箱梁以及架橋機通過狹窄隧道都依賴人工引導、瞭望，通過速度慢、安全性差，中鐵科工機械院利用北斗衛星導航技術、激光毫米波雷達導航技術，研發出運梁車輔助駕駛系統，實現運梁車的自動導航駕駛，解放運梁車駕駛員的雙手，讓運梁車馱運箱梁和架橋機安全高速通過隧道成為可能。
鋪軌列車
“復興號”飛馳而過，而乘客幾乎沒有顛簸感，這種體驗與鋼軌長度關系密切。高鐵列車所走的路是由500米長的鋼軌拼接而成的無縫線路，避免了因傳統12.5米、25米短軌焊接接頭過多影響乘坐體驗。用大型鋪軌列車鋪設500米長鋼軌，精度是大難題，以往鋪軌前需要設置引導線、事后還要人工調校，費時費力，鋼軌還會歪歪扭扭。中鐵科工機械院研制出智能駕駛系統后，鋪軌列車鋪軌精度直接提高4倍，精度誤差從±100毫米提高到±20毫米。
這就是中國高鐵橋梁建得快、建得好的秘密武器。
（受訪者供圖）
