入冬后的山城重慶，長(zhǎng)江江面上經(jīng)常出現(xiàn)一片白霧蒙蒙的景象，兩岸的高樓若隱若現(xiàn)，頗有“多少樓臺(tái)煙雨中”之感。11月，在二航局承建的重慶白居寺長(zhǎng)江大橋項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)，建設(shè)者們迎來(lái)了一批特殊的鋼結(jié)構(gòu)橋面板，面板整齊地“列隊(duì)”在一起足有3個(gè)籃球場(chǎng)大小，這是建設(shè)者為了大橋能“永葆青春”而自主研發(fā)的擁有神奇“駐顏術(shù)”的橋面板。
白居寺大橋連通巴南龍洲灣片區(qū)和長(zhǎng)江文化藝術(shù)灣區(qū)，其中主橋長(zhǎng)約1.3公里，主跨660米，是世界最大跨徑雙塔雙索面公軌共建鋼桁梁斜拉橋。由于白居寺大橋所跨長(zhǎng)江江面水分蒸發(fā)量巨大，獨(dú)特的自然條件對(duì)鋼結(jié)構(gòu)橋面板的抗水汽腐蝕能力提出了極高要求。
噴漆抗腐是大橋常用的工藝，如果采用這個(gè)方法，代表著大橋至少每半年就需要重新刷漆一次，成本暫且不談，大橋位置還靠近城市飲用水供水口，大量刮噴廢料對(duì)水體造成的污染不可估量?！霸鞓虮旧砭褪菫榱朔奖憔用瘢^對(duì)不能因此帶來(lái)日常飲水問(wèn)題?！表?xiàng)目技術(shù)總工胡小順心里十分明白不能舍本逐末的道理，多次組織團(tuán)隊(duì)討論優(yōu)化方案。
“橋面板抗腐性要強(qiáng)，我們先從原材料抓起，用不易銹蝕的鋅鋼板怎么樣？”推進(jìn)會(huì)上，二航局結(jié)構(gòu)公司技術(shù)研發(fā)員劉建鋒提出建議。項(xiàng)目部立即成立專項(xiàng)研發(fā)小組，3天后，第一塊鋅鋼橋面板新鮮出爐，可是面板的U形鋼拱內(nèi)壁還是生了銹，盡管研發(fā)小組對(duì)一道道工序反復(fù)檢測(cè)，但始終未能找到銹蝕原因。
這天，劉建鋒在現(xiàn)場(chǎng)檢查焊接情況，發(fā)現(xiàn)U形鋼拱焊接時(shí)鋼拱內(nèi)部發(fā)出暗淡的紅光，冷卻后鐵銹在冒紅光處慢慢生長(zhǎng)，心里有了答案?！颁\鋼的傳熱性好，焊縫高溫傳到內(nèi)壁破壞了鋅鍍層，沒(méi)有經(jīng)過(guò)焊接的內(nèi)壁與空氣接觸后非常容易銹蝕?！眲⒔ㄤh組織團(tuán)隊(duì)召開(kāi)討論會(huì)，興奮地指著暗紅焊接面說(shuō)。“看來(lái)光焊接外壁還不行，內(nèi)壁焊接也得做到位?！焙№樈舆^(guò)話茬。U形鋼拱內(nèi)焊一直是施工難題，盡管項(xiàng)目部聯(lián)合國(guó)內(nèi)前沿團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)了模型，但是在計(jì)算機(jī)上模擬的焊接軌道數(shù)據(jù)仍有大幅波動(dòng)。
為了獲得準(zhǔn)確的焊接軌道，研發(fā)小組定制了一套微型人工內(nèi)焊器械。焊到第10片鋼拱時(shí)，焊軌數(shù)據(jù)再一次出現(xiàn)大幅波動(dòng)。在排除掉所有人工操作上的失誤后，小組只能將已焊好的鋼拱切開(kāi)檢查。果不其然，大家發(fā)現(xiàn)從第6片鋼拱開(kāi)始，焊軌逐漸開(kāi)始偏離預(yù)定直線，到第10片時(shí)已嚴(yán)重偏斜?！昂缚p在逐漸變化，是焊槍的問(wèn)題?！庇兄嗄旰附咏?jīng)驗(yàn)的老師傅指出了問(wèn)題的關(guān)鍵點(diǎn)，“高溫下焊槍容易變形，外焊比較明顯，內(nèi)焊時(shí)槍口太小很難被檢查出來(lái)?！睘榱私鉀Q焊槍變形問(wèn)題，研發(fā)小組決定改用具有耐高溫特點(diǎn)的金屬鎢來(lái)定做焊槍。用上了“鎢槍”，焊軌數(shù)據(jù)誤差值接近于零，大家終于取到了穩(wěn)定的焊軌數(shù)據(jù)。
焊軌數(shù)據(jù)有了，可是銹蝕現(xiàn)象并沒(méi)有完全消失?！八心Ｐ蛿?shù)據(jù)都對(duì)，器械也都是按照設(shè)計(jì)制造的，難道要我們把眼睛貼在鋼拱里焊嗎？”技術(shù)員偶然間的一句話啟發(fā)了研發(fā)小組。經(jīng)過(guò)多方聯(lián)系，研發(fā)小組決定在內(nèi)焊機(jī)械臂裝上微型相機(jī)，透過(guò)這雙“眼睛”，大家發(fā)現(xiàn)，由于鋼拱有不同程度的曲率，若只按照預(yù)定軌道數(shù)據(jù)焊接，有些焊縫確實(shí)不能被覆蓋。這時(shí)，有參與過(guò)3D打印技術(shù)研發(fā)的成員提議，借鑒實(shí)物自動(dòng)校正技術(shù)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)校焊。好事多磨，通過(guò)采用3D打印技術(shù)，研發(fā)小組僅用時(shí)半個(gè)月便完成調(diào)試，內(nèi)焊也再?zèng)]出過(guò)問(wèn)題。
內(nèi)焊問(wèn)題解決后，首片U型鋼拱很快制作完成。為了最大限度測(cè)試抗腐性能，項(xiàng)目部將其中1片鋼拱運(yùn)到廣東沿海，先在海水中浸泡5個(gè)月，又在高溫高濕環(huán)境下暴曬2個(gè)月，最后運(yùn)回實(shí)驗(yàn)室。經(jīng)過(guò)數(shù)十輪的試驗(yàn)論證，結(jié)果表明內(nèi)外一體焊抗腐U型鋼拱可以適應(yīng)極端環(huán)境，并未產(chǎn)生裂痕、銹蝕、物料脫落等情況，研發(fā)小組懸著的心這才放了下來(lái)。
如今，橋面板施工正在火熱開(kāi)展?！斑@項(xiàng)新技術(shù)不僅解決了鋼結(jié)構(gòu)銹蝕問(wèn)題，還延長(zhǎng)了大橋使用壽命?！焙№樧院赖卣f(shuō)。
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