3月24日，江苏省常州市，由在汉央企中铁大桥院设计、中铁大桥局施工的常泰长江大桥南岸边跨钢梁精确合龙，标志着大桥建设全面进入全桥合龙冲刺阶段，为2025年建成通车奠定坚实基础。
常泰长江大桥全长10.03公里，为目前世界上在建最大跨度的公铁两用斜拉桥，也是长江上首座集高速公路、城际铁路、普通公路于一体的过江通道。
「对于所有参建单位来说，常泰长江大桥无疑是个‘超级工程’，不仅因为它有‘四个世界首创’和‘六个世界之最’，更在于每一个环节、每一位建设者对大桥品质的共同追求和严格把控。这背后，也是近年来整个‘中国桥梁’行业全产业链，群策群力，协同推进科技创新，加速推动桥梁建造行业与大数据、互联网、人工智能等新技术深度融合的生动写照。」中铁大桥院党委书记、董事长黄燕庆表示。
合龙现场
向产业链要创新链
形成推进科技创新的强大合力
「所谓边跨钢梁合龙，就是将边跨已架设钢梁与主塔侧大悬臂钢梁进行连接的过程。合龙后，边跨钢梁将形成一个整体。」中铁大桥院常泰长江大桥设计代表周子明介绍。
实现边跨钢梁顺利合龙，不仅要确保大节段钢梁与悬臂端钢梁通过高强螺栓精准连接；还要充分考虑气候环境因素影响，避免由于温度变化或风速引起的热膨胀和收缩、振动等原因而产生的应力，导致理论计算与实际工况产生较大误差，影响合龙精度。
因此，必须选择合适工况、合适时机，采取合适调整措施，使连接处的应力趋近于零，即实现钢梁无应力合龙。
「最近我们的状态就如同猫头鹰，只有夜间才能工作。」周子明笑着说。今年入春以来，当地白天气温多变、温差较大，只有晚上特别是凌晨时段，其环境温度才能与结构(如钢梁、缆索等)温度相对恒定。为掌握准确数据，在边跨合龙施工前3天，周子明和监控监测团队夜间每隔3小时，就要对大桥结构温度、合龙口高程、里程等数据进行采集、监测与分析，摸清合龙口两侧钢梁相对位置的变化规律，从而制定科学的调整方案。
虽有「夜行」，但却无法像猫头鹰有足够时间「昼伏」休息。当天蒙蒙亮，监控工作结束，周子明回到项目部宿舍，在保证5个小时睡眠后，又立即投入到钢梁节段三维扫描数据的分析之中。为保证钢梁制造精度，常泰长江大桥创新采用了三维扫描技术，即通过专业设备对结构进行扫描，就能获取钢梁节段真实的制造构型。同时，结合桥位处钢梁线形，对后续钢梁架设后可能的线形偏差进行提前预测，提前制定调整方案，真正做到了对钢梁架设线形的主动控制。
横隔板焊接机器人
早在立项时，常泰长江大桥全体参建单位便致力于共同推进产业链内部的技术创新和管理优化。尤其是，围绕如何通过不断探索新方法、新工艺的应用，以及智能化、数字化的钢梁线形控制方法，以保证成桥后钢梁线形，确保高铁安全通行。
作为一名「90后」青年桥梁设计师，和中铁大桥院诸多资深专家一样，周子明对中国桥梁全产业链的未来发展方向，也有着自己的追求和理解。
「设计建造这样一座‘超级工程’，仅仅靠某一个企业或者某个小团队，是难以解决产业链上的所有问题的，更难以提升产业链整体国际竞争力。未来，我期待，能有越来越多的跨组织创新、协同创新等新创新模式，构建创新联合体，形成推进‘中国桥梁’科技创新的强大合力。」
合龙现场
向智能化要转型升级
「绣花」功夫「缝合」万吨钢梁
精准监控和科学方案为边跨合龙保驾护航，但在施工中，作业人员依然面临着巨大的挑战。
边跨梁合龙的最后距离为1.1米，这样的距离在大桥面前，如同一道「细缝」。
已架设的Z0—Z13钢梁总长190米，总重超过1万吨，想要高质量「缝合」，把合龙精度控制在2毫米内，需要练就「绣花」般的功夫。
「影响精度的最大因素是环境温度和多台千斤顶的协同性。」中铁大桥局常泰长江大桥工程部部长李杰表示，监控团队提供的全天候监测，为方案制定提供了关键数据支撑，而千斤顶的同步性，有赖于智能系统调整和作业人员精细控制。
据了解，大桥局使用BIM系统和现场实测数据模拟合龙前状态，确定合龙前线形调整值，并严格执行线形控制指令，及时调整纠偏，为实现钢梁边跨精准合龙做足准备。「相当于在合龙前，通过数字化系统反复‘排练’‘演习’，模拟确认最优合龙时机，保证实战一步到位。」李杰解释道。
U肋板单元半龙门焊接机器人
在具体顶推合龙中，为确保32台千斤顶有序协作，将它们编为竖向、横向、纵向三个组，通过智能同步控制系统进行控制，同时作业人员全程参与调控，确保油压表数值一致，对系统数据进行验证和确认。
「同步性不好，会导致钢梁单点受力，变形损坏，还会引发安全事故。以前这个工作纯靠人力，如今借助智能化系统，实现了‘人机协作’转型。」李杰介绍道，最后1.1米顶推，万吨钢梁走出了「60+40+10」的「小碎步」；在整体调整高程、横向偏移后，钢梁先迈出第一步，这一步长60公分；随后调整偏移，再迈出40公分的第二步；最后的精细调整，迈出10公分的第三步，完成合龙。
「常泰长江大桥包含桥梁施工的许多顶尖技术。」李杰表示，从全球最大塔机助力全球最高桥塔施工，到数字化改造液压爬模搭建智能化系统，再到智能温度传感器对混凝土实时监测，智能化助力桥梁施工转型，不断擦亮「中国桥」名片。
合龙现场
向新技术要新生产力
打造大桥最强「钢铁侠」
「以高强度为代表指标的高性能桥梁钢，是决定大跨度公铁桥梁发展的一个核心因素。作为大桥钢结构制造单位，我们肩负重任，必须奋勇担当。」中铁山桥南通公司党委书记、执行董事刘洪利表示。
以建设常泰长江大桥为契机，中铁山桥大力推进全球现代钢桥制造向信息化、智能化发展。
例如，在钢桁梁制造全生命周期内，深度应用BIM技术、智能制造、物联网等信息技术，全面提升数字化、网络化、智能化制造水平，在大幅提升智能制造水平的同时，全面提升项目信息化管理水平。
常泰长江大桥效果图
除此之外，中铁山桥还以常泰长江大桥CT-A6标钢梁制造项目为载体，建立了国内首个钢桁梁数字化建造平台。钢梁制造过程中，通过生产制造环节BIM模型信息化技术研究、BIM模型编码关联标准及生产信息技术研究，实现BIM三维设计与加工一体化，所有零件均实现了智能切割下料、加工。
将机器人嵌入生产线，是「中国桥梁」迈向智能制造的关键一步。为此，中铁山桥首次在国内引进钢桁梁主桁杆件隔板焊接机器人，实现了隔板智能化焊接；同时，采用桁梁杆件主焊缝自动化焊接系统，通过传感器式焊缝跟踪系统，可实现双电双丝埋弧焊接。并且，还首次在板单元制造过程中引入了CWI管理、班前试板及板单元破坏性试验，直观验证了板单元焊接质量，为提高板单元疲劳性能及耐久性提供了可靠保障。
作为长江经济带综合立体交通走廊的重要项目，常泰长江大桥建成后将对推进「一带一路」交汇点建设、更好服务长三角一体化发展和长江经济带发展战略，完善区域路网布局，促进扬子江城市群协调发展等具有重要意义。(曹雪 黄琪峰)
