11月2日,記者從深中通道管理中心獲悉,我國鋼結構行業(yè)最具權威性的5A級全國性社會組織——中國鋼結構協(xié)會于近日召開第十三屆太平洋鋼結構會議暨2023中國鋼結構大會。會議上,由深中通道管理中心牽頭申報的《跨海集群工程橋隧鋼結構智能制造關鍵技術研究及應用》項目獲“2023年度中國鋼結構協(xié)會科學技術獎特等獎”。

該獎項由國家科學技術獎勵工作辦公室批準,中國鋼結構協(xié)會于2007年設立。此次獲獎,是中國鋼結構協(xié)會對深中通道推動我國鋼結構領域科學技術進步作出突出貢獻的充分肯定,也是對項目大力推行智能建造所取得成果的高度認可。
深中通道是集“橋、島、隧、水下互通”于一體的跨海集群工程,全長約24公里。項目主要構造物(海底隧道鋼殼-混凝土沉管和海中長橋)均為鋼結構,總用鋼量達60萬噸,傳統(tǒng)制造工藝已難以滿足超大規(guī)模、優(yōu)質高效的要求。為此,項目積極響應“中國制造2025”(國家行動綱領),結合當前信息技術的發(fā)展,對鋼結構制造理論、設備和工藝進行創(chuàng)新,全面實施智能制造,實現(xiàn)“提質、增效、降本”的目標。
針對跨海集群工程橋隧鋼結構智能制造共性關鍵技術問題,項目開展了智能制造理論、裝備、關鍵技術和工程應用研究,取得了四項主要創(chuàng)新成果:
一是創(chuàng)建了跨海集群工程橋隧鋼結構“智能制造四線一系統(tǒng)”技術體系,實現(xiàn)了鋼結構生產全過程智能控制和管理。與傳統(tǒng)工藝相比,綜合效率提升20%以上,油漆消耗降低約15%,焊接一次合格率提高到99%以上,一次噴涂合格率提高到99%以上。

二是研發(fā)了基于結構特征和視覺識別的復雜構件機器人混合編程技術,構建了焊接機器人工藝知識庫,突破了板材/型材智能切割生產線互聯(lián)互通、多門架多機器人協(xié)同控制、復雜環(huán)境下機器視覺識別、機器人離線路徑與工藝規(guī)劃、裝備及生產信息異構數(shù)據統(tǒng)一建模等系列關鍵技術,焊接效率提升15%,人員減少60%。
三是攻克了超寬、變寬沉管鋼殼特殊材質厚板高精度制造關鍵技術及三維測控方法,管節(jié)46米寬度方向端頭精度比設計要求提高50%,165米長度方向精度比設計要求提高50%;采用FCB焊接技術實現(xiàn)了厚度40毫米高強度鋼Q420C鋼板批量化焊接,構建了基于國產三維建模軟件的可視化焊縫三維地圖,實現(xiàn)了焊縫信息三維可視化展示和建管養(yǎng)一體化管理。

四是研發(fā)了正交異性鋼橋面板U肋雙面埋弧全熔透焊接關鍵技術,闡明了焊接方法及工藝參數(shù)對疲勞性能的影響機制,建立了相關的制造技術標準和質量驗收標準,使縱肋與頂板焊接構造細節(jié)的疲勞設計強度由80兆帕提高到125兆帕。
值得注意的是,該項目成果獲授權發(fā)明專利33項、軟件著作權5項,編制團體標準4部,發(fā)表論文33篇,出版專著3部,顯著提升了我國橋隧鋼結構智能制造的國際競爭力,在深中通道60萬噸鋼結構建造過程中得到成功應用,并推廣應用于黃茅海跨海通道等10余項國家重點工程,取得了顯著的社會效益和經濟效益。
編輯 曾淑花? ?二審 魏靜文? ?三審 徐小江