機械轟鳴、鋼筋林立，智慧控制中心的屏幕上播放著施工場景模擬畫面——數臺機器人來回穿梭，有條不紊地清潔、噴涂、鑿毛……這個類似科幻電影的畫面實際是中交一航局廈金大橋墩臺預制廠建設場景的數字孿生。

　　廈金大橋墩臺預制廠占地18.3萬平方米，可同時生產24個大型構件，是目前全國最大的數智化跨海橋梁裝配式墩臺預制廠。近日，預制廠完成的30號墩中節段高達26.95米、46號墩下節段重達3236.46噸，為全線最高、最重的2個裝配式墩臺構件預制，同時創下繼港珠澳大橋、翔安大橋以來全國裝配式跨海大橋預制墩臺之最。大型構件預制需要精細化管理，才能實現每個環節高效銜接，項目部運用數智化建設，實現智慧工程的“手腦協同”。

　　日處理數據上萬條

　　施工全程可追溯

　　在數智化平臺的建設之初，數字化團隊就面臨了一系列堵點。“首要問題是各類系統之間存在互不兼容、數據重復錄入的情況，并且缺乏分析與決策功能。”科學技術與數字化部主管李澤介紹，“就像一個人左右腦缺少協調，寸步難行。”為打通數據壁壘，項目團隊召開十余次專題研討，通過統一接口標準，成功將7類異構系統融合兼容，打通了“神經網絡”堵點。

　　為了讓“智慧大腦”腦容大、轉得快，技術團隊基于港珠澳大橋、翔安大橋2項超級工程的建造經驗，歷經13次研發升級，成功將數字孿生平臺落地應用，這個基于各類數據建模、兼具分析決策能力的數字孿生平臺便是指揮項目生產的“腦”。

　　“智慧大腦”系統每天能夠匯集上萬條實時施工數據，自動生成施工臺賬，并對工序滯后、材料延遲等問題提前預警，顯著提升管理效率。40余臺高清攝像頭與無人機接入系統，實現“空地協同”，更實現了施工全過程的可追溯與實時監管。

　　3臺機器人各司其職

　　解決高風險作業難題

　　再聰明的大腦，也需要強健的四肢才能發揮協同效應，提升作業效率。面對墩臺預制作業工序中存在的高空、高溫、高強度等困難，如何讓“智慧之手”協助工作人員應對各項挑戰呢?

　　“想讓機械代替人工，必須根據實際情況調整改進。作為國內首個在墩臺預制中應用機器人的項目，可供參考的成熟研發經驗并不多。”牽頭研發工作的一航局數字化部高級主管楊磊坦言。

　　團隊依托過往墩臺預制技術經驗，針對“打磨、噴涂、鑿毛”三大關鍵環節開展攻關，3臺功能各異的機器人相繼投用。

　　項目率先投用的是磁吸爬壁式鋼模板清理機器人。由于鋼模板是墩臺構件的成型關鍵，每次混凝土澆筑結束后都必須徹底清理，為應對人工打磨不僅費力、存在墜落風險等問題，這款機器人通過磁吸裝置吸附于垂直模板表面，達到安全省心效果。

　　盡管機器人在處理平面時表現出色，面對復雜轉角時卻難以達標。“機械臂靈活性不足，應該改變結構，提高打磨頭與模板面的貼合度。”楊磊的觀點一針見血。研發團隊針對機械臂結構進行專項優化，為其新增了多連桿雙叉臂設計，其仿生關節可根據不同構件角度、曲率精準調節作業姿態。這樣一來，機器人能夠在復雜結構表面靈活作業，打磨質量大幅提升，清理起來無死角。

　　緊隨其后投用的噴涂機器人則是負責在構件表面噴灑防腐涂層。受重力影響，人工涂料中常見的“流墜”問題，在機器人作業中同樣出現。受書法中毛筆“收筆”動作的啟發，團隊為噴臂增加“甩頭”動作，讓滯留液滴在出噴瞬間被打散，解決了噴涂不均的頑疾。

　　此后，項目部技術員馬振龍又帶領團隊比對8種鑿毛頭型號，不斷調整空壓機參數，完成了鑿毛機器人的優化適配工作，鑿毛效率相比人工提高了3倍，質量穩定達標。

　　(黃俊植 劉澤文)