制梁變“智梁”!曾經靠“現澆”的橋梁建造模式,如今已被“預制拼裝”徹底改寫——智慧梁場就像交通基建領域的“智能工廠”,讓幾十噸箱梁實現“精準轉運”,每片梁還帶著自己專屬數字“身份證”,質量全程可溯。
這些藏著“黑科技”的智慧梁場,究竟如何改變橋梁建設?我們一起來看看究竟。
閱讀延伸
智慧梁場通常規模較大,占地面積較廣,布局相對開闊。它一般位于施工現場附近,以便預制梁的生產和運輸。智慧梁場注重預制梁生產的全過程管理,包括鋼筋加工、混凝土澆筑、養護、張拉等各個環節的智能化控制。智慧梁場通過智能化、信息化手段,為梁場生產過程中的安全、進度、質量、人員及環保等各方面賦予智慧感知力,進而提高生產效率,減少人工干預,降低生產成本。
山西
青銀二廣高速公路太原聯絡線智慧梁場:橋梁建造的智能“數字車間”
青銀二廣高速公路太原聯絡線智慧梁場占地約41畝,2023年10月預制首片梁。截至2025年5月,已預制96片梁并全部合格。
圖源:“山西交控集團”微信公眾號
智慧梁設七大功能區,配備多項先進設備,借助“智慧梁管理系統”,通過物聯網集成設備,實現生產管理和虛擬控制。存梁區實現數字化管理,配備環境監測等系統,全自動環形生產線綜合效益顯著,機械化程度達80%,與傳統工藝相比,人員投入減少40%,單片梁生產周期縮短90%,梁板合格率100%。
內蒙古
烏石項目打造內蒙古自治區智慧梁場新標桿
在內蒙古公路建設發展中,智慧梁場,宛如一座現代化的“超級工廠”,正悄然改變傳統橋梁建設模式,其智能化與綠色化特質,實現了預制梁生產全流程的革新,引領公路建設步入智能化、綠色化、高效化的全新發展階段。
圖源:“內蒙古交通集團”微信公眾號
G1816榮烏高速公路烏海至瑪沁聯絡線烏海巴音陶亥至石嘴山惠農段工程(簡稱“烏石項目”)共設兩處智慧梁場,4條預制梁生產線、6個鋼筋綁扎臺座和12個移動臺座分布其中,6個全封閉智能蒸養棚為預制梁的養護提供精準環境控制。這兩座智慧梁場肩負著為巴音陶亥黃河特大橋及所有大中橋共計735片梁的預制重任,包括40米、30米、20米的箱梁和13米T梁4種類型,是保障工程進度與質量的關鍵環節。與傳統梁場相比,其最大亮點在于“全鏈條智能化”技術體系的應用。通過智能蒸養系統、智能張拉、壓漿控制系統,梁場實現了鋼筋加工、混凝土澆筑、模板控制、養生工藝的精準調控。
智慧梁場構建起全方位智能化的生產體系。智能信息系統能實時、精準呈現整個梁場的生產狀況。傳感器全方位監測梁體生產的每一道工序,從原材料選用、鋼筋加工,到梁體澆筑、養生等環節,所有數據都被實時采集與記錄,形成龐大而精確的數據庫,為質量追溯與工藝優化筑牢數據根基。
在智能控制系統的指揮下,梁場生產實現高度自動化。自動拆裝液壓模板設備快速、精準地完成模板的安裝與拆卸,大幅縮短施工時間,顯著提升安裝精度,為梁體施工計劃的順利推進保駕護航。智能張拉制漿壓漿系統對關鍵工藝嚴格把控,從原材料輸送、張拉力度控制到壓漿飽滿度,每個環節都精準操作,確保橋梁結構穩固性與耐久性。
在綠色發展理念指引下,面對脆弱的區域生態,烏石項目智慧梁場在建設與生產過程中,始終把資源高效利用和環境保護放在首位,致力于打造綠色公路建設的樣板。智慧梁場通過合理規劃與緊湊布局,最大限度提升土地資源利用效率,有效減少占地面積。在生產設施的設計與配置上,充分考量資源循環利用。
在生產過程中,智慧梁場積極采用新技術,降低對環境的影響。采用封閉式原材料儲存與輸送系統,有效減少粉塵擴散;對施工產生的廢水、廢料進行分類收集與處理,污水經處理設備實現循環利用,廢料轉化為可再利用資源,實現廢渣、廢水零排放,真正做到經濟效益與環境效益有機統一。
浙江
智慧梁場提速建武高速蘭溪段建設
2025年8月15日,在建武高速蘭溪段沈家互通水閣里一號橋施工現場,橋梁立柱拔地而起,工人正在進行蓋梁施工。沈家互通是建武高速蘭溪段的一個高速公路出入口,與國道351線新建段相連,而水閣里一號橋是沈家互通的主線橋,全長577米。
“目前,水閣里一號橋的樁基施工已經完成,立柱施工完成90%,蓋梁施工還剩最后10個。預計9月底完成水閣里一號橋橋梁下部結構施工,并進入上部結構梁板架設和橋面附屬的施工,計劃2025年底該橋完工。”建武高速蘭溪段TJ01標項目組組長樓嘯表示。
那么水閣里一號橋所需的梁板哪里來呢?樓嘯說:“他們會在智慧梁場里先將橋梁構件提前制作好,然后像‘搭積木一樣在現場拼裝。”
建武高速蘭溪段第TJ01標智慧梁場占地約194畝,采用縱列式布局,設置智能生產區、智能蒸養區、張拉壓漿區和T梁存儲區等功能區,并配置4條生產線,承擔著建武高速蘭溪段項目全線所有預制梁施工任務。
圖源:“蘭溪發布”微信公眾號
在這個智慧梁場,移動臺座的軌道線路清晰可見,部分軌道線路上的移動臺座已經安裝完成,施工人員正在進行焊接工作。浙江交工宏途建設有限公司建武高速蘭溪段TJ01標項目部副經理張小剛介紹,移動臺座是預制梁板生產的關鍵設備之一,它可串聯起鋼筋綁扎、混凝土澆筑、蒸汽養護、張拉壓漿、提梁存放等多個流程,實現真正意義上的流水線生產。
此外,智慧梁場還配備混凝土智慧拌和系統、智能蒸養系統、智能張拉系統和智能壓漿系統,形成一個完整的智能化生產體系。“依靠智能化生產體系,我們可以實現對預制梁從鋼筋加工、模板安裝、混凝土澆筑、智能蒸養、張拉壓漿到吊裝的全過程數字化管理,生產周期大幅縮短。”張小剛表示,以前生產一片T梁需要7天,現在兩天就能完成了,4條生產線達產后,每月可以達到240片的產能,護航建武高速蘭溪段高品質建設。
江西
萍繞高速:智慧綠色梁場助推建造升級
2025年3月,江西省重點項目——萍()繞()高速部分主線路基雛形已顯,全線共建成5個高標準梁場和兩側綠意盎然的邊坡。當前,國內制梁先進工藝在這個“智慧綠色梁場”得到呈現,智能數控設備在提高生產效率的同時,也促進項目建設提檔升級。
對標交通運輸部打造“百年平安品質工程”,萍繞高速在預制梁場建設中將“智能化”和“工廠流水線”有機融合,打造出一座人工投入少、安全風險低、施工質量高、工程進度快、管理效率好的智慧梁
圖源:“高速同行”微信公眾號
為了合理利用有限空間,項目團隊巧妙地設置了鋼筋存放區、鋼筋綁扎區、30米T梁預制區、養生區、張拉區等多個功能區,引進了3條移動式臺座生產線,實現了“工序區域固定、流水線作業”的全新生產模式,克服了傳統固定臺座占地大、周轉長的問題,為一些受場地限制的項目提供新的梁建設方案。
“液壓模板拆裝半個小時即可完成,與傳統人工拼裝式模板比,生產效率提高了400%,大幅縮短梁片的生產周期。”2號梁負責人介紹。引進的智能液壓模板系統,配合大剛度整體模板,實現模板安裝拆卸整體同步化、自動化,解決了單一式液壓模板脫模不同步、拆模造成混凝土成品破損的問題。
萍繞高速智慧梁將機械自動化、傳感技術、信息化管控等技術集成到工程建設領域,增加工序間統籌協調性,引進國內先進制梁工藝,滿足“工廠化、集約化、專業化”的要求。
目前,萍繞高速平均每天約有10片梁從各個智慧綠色梁生產線運至施工現場。運用數據采集、無線網絡以及視頻監控等技術手段,通過聯動路橋衛士、頂點云等App,工作人員利用一部手機即可“一鍵式”遠程操控,實現對區內人員操作、設備運行、施工過程等24小時監控。采用智能噴淋養生系統,通過手機App遠程控制自動伸縮式旋轉噴淋養生系統,實現360度全方位無死角養生,有效解決了以往養生工作量大或“不養”的現象。引進智能振搗系統,通過遙控功能,實現一人控制60個附著式振搗器,自動實現高頻振搗的全過程。
湖北
湖北最大山區智慧梁場亮點多多
湖北省十堰市竹溪縣天寶鄉云臺觀村,四周被深山密林環抱。翻過幾座山,眼前突然出現一排排白色廠房。這就是湖北最大山區智慧梁場——湖北交投建設集團有限公司項目部4號梁場,承擔1435片T梁的預制任務。
圖源:“湖北交投”微信公眾號
項目充分考慮山區高速地勢狹窄、場站選址難的特點,在主線路基建設具備山區特色的智慧養生梁場,既填筑了主線路基路床,又建設起梁場場地,在節約建設用地與砂石料資源的同時,縮短了后期路基施工時間。
十巫南高速地處鄂西北山區,地質條件較差,存在地質災害隱患,制梁安全風險如何控制?秘密就在數字指揮調度中心。通過布置的16個AI攝像頭,自動識別制梁、存梁、架梁的各個工序,發現和糾正質量過程中與設計的誤差。項目創新應用基于北斗系統打造的高邊坡自動化監測系統,可實現對山體邊坡位移毫米級監測。當高邊坡每日位移變形量超過2毫米,累計變形量超過厘米時,系統自動報警,并將信息發送至項目安全管理人員,第一時間消除安全隱患。
自2024年7月投入使用以來,4號梁場已生產686片T梁,累計完成梁場生產計劃的47.8%。相較傳統梁場,梁板的生產工期從10天縮短到7天,梁場月生產片數從70片增加至110片。
據悉,湖北將以十巫南高速為標桿,在湖北省推廣隧道智能工裝、智慧梁場等創新成果,力爭到2027年實現在建高速公路全覆蓋,隧道機械化施工率達90%以上。
廣東
全國首個!保利長大長深擴建T1標“綠色智慧梁場”收官
2025年1月8日,保利長大長深擴建T1標精心打造的全國首個以綠色為主題的智慧梁傳來捷報,圓滿完成全部4283片梁板預制生產任務,推動項目建設節能降耗和提質增效。
保利長大長深擴建T1標主要負責長深高速河惠段改擴建項目12.604公里的土建工程、32.624公里的路面工程以及T1~T4標段內共計4283片梁板的預制生產任務。
圖源:“保利長大”微信公眾號
保利長大長深擴建T1標智慧梁占地面積約12萬平方米,通過智慧賦能,實現預制構件的高質、高效和智能生產;同時在國內首次將光伏發電應用到智慧梁施工當中,實現綠色低碳生產。
其中,梁板預制采用了自動化環形生產線,集成“無人上料、振動攪拌、魚雷罐輸送、自動布料、柔性驅動臺車、智能養生”等先進制造工藝,生產效能提升3倍;新澤西護欄預制采用“模塊化組裝、鋼筋自動入模,自動布料振搗,真空吸盤脫模,智能養生”等自動化技術,模板周轉利用率提升3倍;項目基于BIM技術開發信息化管理平臺,實現“業務管理數字化、建造過程智能化、信息展示可視化”。
智慧梁規劃6000平方米場地用于光伏發電,首次投入分布式太陽能光伏發電系統,安裝容量為1000千瓦,年發電量100萬~110萬度,建成累計發電145萬度;采用“自發自用,余電上網”模式,自用約70%,剩余30%并入國家電網,預計年節約燃燒標準煤約440噸,減少二氧化碳排放約1000噸。
依托光伏發電,項目團隊在廣東省首次投入“光電一體”智能養生技術,首創采用新型集熱、儲能、散熱方式以及智能循環系統,以水作為儲能載體,利用太陽能供熱為主、空氣能輔助耦合,用于梁板預制生產以及新澤西護欄工廠化生產,智能地切換太陽能和電能加熱模式,實現了“雙控加熱”,確保預制件養生艙內持續“恒溫恒濕”,構件預制質效大幅提升,節約能耗80%以上,真正實現“零碳”建設。
廣西
蒼容高速建設啟用智慧梁場
自動調直、切割、彎折、焊接、轉運……這是中交一公局第四工程有限公司蒼容高速8標項目智慧梁場自動化生產現場。偌大場地上,工人寥寥可數,一臺臺機器人揮舞著機械手臂靈活流暢地工作,精準地完成每一道鋼筋加工工序。
這條由中交一公局第四工程有限公司自主研發的國內首條預制T梁鋼筋自動化生產線包含底腹板鋼筋生產線和翼緣板鋼筋生產線兩大主要生產線,由鋼筋智能數控設備、機器人集成應用、智慧管理系統等核心組件構成,實現了鋼筋從原材料到鋼筋骨架自動化加工成型,成型的時間約為兩分鐘。
“我們借鑒了制造業生產線的模式,將傳統制梁過程分解為多個工序,用機器人替代人工操作,目前生產線90%的工序都是由機器人完成,人員配置減少了80%。”中交一公局第四工程有限公司數智中心負責人唐俊介紹,該自動化生產線由該公司專業團隊歷時一年研發完成,于2024年10月正式投產,相較于傳統生產模式,人工投入大幅減少,施工標準化水平提高,安全生產更有保障。
蒼容8標智慧梁場不僅設有預制T梁鋼筋自動化生產線,還具備液壓模板澆筑區、智能蒸養區、智能張拉壓漿區等功能區,同時搭配數字孿生智慧管理系統,實現了梁板生產工藝自動化、數據分析智能化、管理過程智慧化。
海南
海南首個智慧梁場示范工程完成全部箱梁預制任務
2025年6月8日夜間,隨著最后一片預制箱梁完成混凝土澆筑工序,海南首個智慧梁場示范工程——海南交投旗下洋浦疏港高速公路項目SG02標段智慧梁場,圓滿完成全部箱梁預制任務,標志著項目工程建設取得關鍵節點突破,為工程主線年底貫通奠定堅實基礎。
圖源:“海南交投”微信公眾號
洋浦疏港高速項目SG02標段承擔著1168片預制箱梁的生產重任,項目團隊構建“技術研發—智能制造品牌塑造”全鏈條創新體系。一是通過集成移動臺座系統、智能液壓模板、智能振搗系統、智能蒸養系統及智能張拉壓漿系統等技術,實現占地面積縮減24%、臺座數量減少55%、模板用量降低50%、工序耗時壓縮62.3%的顯著效益。二是創新應用透明蒸養棚技術,適應海南特殊氣候條件,確保蒸養后混凝土強度及彈性模量24小時內達到設計強度90%,將張拉周期由7天縮短至3天。三是配置大剛度整體不銹鋼模板體系,在提升梁體外觀質量的同時,有效減少大型特種設備使用頻率,顯著降低施工安全風險。
四川
5753片T梁預制收官!廣綿擴容項目智慧梁場圓滿完成T梁預制任務
隨著最后一片T梁澆筑完成,廣綿擴容項目智慧梁場歷時17個月,累計完成16.5萬方混凝土澆筑,2.8萬噸鋼筋制安施工,圓滿完成5753片T梁預制任務,為后續架梁施工和全線建成通車奠定了基礎。
圖源:四川廣綿高速公路有限責任公司
廣綿擴容項目智慧梁場占地約115.2畝,布局有T梁智慧生產線、混凝土配送中心、鋼筋配送中心、智慧控制中心等。梁場內設置了25米T梁生產線10條、40米T梁生產線4條,設計制梁能力每月可達350片,最大存梁能力達128片,月最高制梁產量達410片。
梁場采用全自動鋼筋綁扎生產線、混凝土水平皮帶輸送系統等創新技術,將梁片生產周期由傳統的7天縮短至4天,生產效率提高約1倍,真正實現了“智能綁扎→自動布料→精準振搗→控溫養護→機器人張拉”的全流程智能制造體系,不僅兌現了“智慧賦能、綠色建造”目標,更在行業層面樹立了智慧梁場的新標桿,有力地助推了行業從勞動力密集型向技術密集型的轉型升級。
云南
云南交投集團首個高速公路智慧梁場建成
近日,由云南省交通投資建設集團有限公司(簡稱“云南交投集團”)投資建設的師宗至丘北(曲靖段)高速公路智慧梁場建成投入使用,并成功澆筑首片30米預制箱梁,這是云南交投集團正式建成的首個高速公路智慧梁場。
圖源:“云南交投”微信公眾號
師丘(曲靖段)高速公路有一段10公里的橋梁群,共需制作989片小箱梁。受主線路基長度、周邊生態紅線、臨時用地限制等影響,按照傳統梁板預制場建設要求和生產效率無法按時完成梁板預制任務。為保證箱梁的預制效率和品質,項目公司及各參建單位結合實際,因地制宜、大膽創新,利用該段僅有的330米路基建設智慧梁場。
師丘(曲靖段)高速智慧梁場占地面積17.16畝,按照場地工廠化、設備智能化、加工標準化、生產自動化、品控數字化、管理智慧化理念進行一體化設計建設,分為鋼筋加工區、鋼筋綁扎區、液壓生產區、數控蒸養區、智能張拉區、存梁區6個區域,設有兩條智慧化生產線,采用行走模架系統、液壓開合模系統、智能養護窯系統、擺渡系統、數據中心5個智能系統控制,實現梁板預制從原材料到成品全過程智能控制、流水線生產、一站式完成。
智慧梁場的關鍵核心在于智慧控制中心,它通過運用“物聯網+數據分析”技術,自動采集并管理各功能區、各控制系統、各施工環節的數據,實現各工序之間的智能化、自動化銜接。在確定首片箱梁各項質量參數后,后續箱梁澆筑過程中在系統中輸入相應參數,即可最大限度實現對預制各環節的精準控制。如:通過數控系統,可精準控制鋼筋加工尺寸。通過智能液壓整體模板系統,可實時感知模板架模、脫模狀態,自動協調大剛度整體模板各部位動作,實現架模、脫模自動化,有效避免傳統人工拆裝模板導致的脫模不同步、模板變形及梁體損傷等問題。通過智能振搗系統,準確調控振搗部位、時間、次數等,確保混凝土振搗密實度;通過數控蒸汽養護系統,自動調節溫濕度,保持恒溫恒濕,實現360度智能蒸汽養生。通過智能管控,可基本實現每片梁板質量標準化、成品無差別化,梁板預制總體質量比傳統梁場大幅提高,真正實現“內實外美”的品質工程要求。
智慧梁場設有梁板擺渡系統,通過“變頻調速+無線遠程控制技術”,重達90噸的30米預制箱梁在流水線上可以“搭乘”定制的智能移動臺座,實現平穩移動、柔性啟停。工人通過無線手持遙控器隨時掌握梁體移動速度,大幅降低了移動過程中的安全風險,同時可避免臺座啟停過程中因慣性沖擊造成梁體損傷。智能移動臺座通過環形軌道循環移動,形成環形流水生產線,可大幅減少箱梁臺座的使用量。
智慧梁場通過工廠化生產、流水線作業,最大限度減少人工干預,可實現鋼筋加工、骨架綁扎、模板架設、混凝土澆筑、振搗、拆模、養生、智能張拉等各道工序全流程、全鏈條緊密銜接。特別是自動行走模架系統、智能液壓開合模板系統、智能蒸汽養護系統、梁板自動擺渡系統的運用,大幅縮短了因人工架模、拆模和養生時間,與傳統人工拆裝式模板相比施工效率提高了1倍。梁板在智能蒸養系統中通過360度蒸養,18小時內強度、彈性模量即可滿足質量規范要求,實現快速成梁,達到張拉條件;與傳統梁場相比,每片預制箱梁生產周期可由原來的10天縮短至4天,日產梁可達4片,比傳統梁場功效提高45%。按照每天產梁4片測算,傳統梁場需設置80個固定臺座,智慧梁場僅需7個智能移動臺座,可節省占地面積40%,綜合效能顯著提升。
甘肅
甘肅路橋智慧梁場引領高原交通建設新標桿
甘肅路橋在海拔3000米的甘南生態脆弱區成功打造甘肅省首個高原智慧梁場示范工程。依托由甘肅五環公路工程有限公司參與投資建設的G1816烏瑪高速合賽總承包項目,通過集約化布局與智能化升級,將傳統梁場轉型升級為占地僅18.72畝的現代化“智慧工廠”,以科技創新突破高寒、高海拔環境限制,展現了甘肅省高原公路建設智慧力量。
通過四大核心技術突破實現質的飛躍,構建形成以“胎架成型骨架+移動臺座+固定液壓模板+魚雷罐混凝土運輸+布料機混凝土澆筑+智能蒸汽養護+智能張拉壓漿為一體的全流程智慧梁場環形生產線。一是一鍵開合模技術,采用液壓驅動替代人工拆裝,側模、端模開合效率顯著提升;二是獨創柔性變坡技術,采用“螺栓+楔形塊組合結構實現橫坡快速調節,省去傳統換模時間;三是模塊化快拆技術,中隔板以模塊化結構實現高效拆裝,降低了混凝土結構損傷風險。相對傳統同規模梁場,智慧梁場減少占地5.3畝,減少臨建混凝土586立方米,材料周轉率提高32%,單片梁生產效率提升27%,創造了高原梁場建設的新紀錄。
以"零污染、低能耗、全循環"為目標,構建了四大綠色智造創新體系。一是智能化移動臺座,以鋼結構循環利用代替傳統混凝土基礎,減少了臨建混凝土使用量,實現了綠色循環施工生產,形成了箱梁預制到存放全過程工廠化流水作業生產線;二是智能運輸布料系統,通過“魚雷罐無人運輸+布料機精準澆筑的黃金組合,由罐體作為載體,采用軌道運輸,實現混凝土從拌合站到澆筑倉全程密封不落地運輸及精準澆筑,杜絕了材料浪費;三是混凝土數控高頻振搗系統,可以根據工藝需求,結合系統振動數據,對每路振搗器個性化設定振動時間、頻率、編組振搗方式,實現振搗數據調整有據可循;四是智能養護系統,采用全封閉養生窯,分區自動控制升溫、恒溫、降溫的養護溫度,養護周期、能耗顯著縮短。這些技術的創新性應用,開創了高原生態脆弱區基礎設施綠色建造的新模式。
以數字化管控手段為基礎,打造形成從“源頭選材”到“成品溯源”的全鏈條數字化體系。一是場站建設數字化模擬,在梁場規劃階段,通過BIM技術及三維軟件,對龍門吊、移動臺座軌道、液壓模板等設施進行專項設計,優化了梁場布局,減少了占地面積。二是箱梁預制全流程數字化,以“BIM+GIS數字孿生技術”為中樞,集成進度、質量、安全管理等功能,生產環節信息的可實時采集與存儲,實現箱梁預制全工序的施工狀態可追溯。
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來源:綜合自山西交控集團、內蒙古交通集團、蘭溪發布、高速同行、湖北交投、保利長大、玉林發布、海南國資、魅力廣綿、云南交投、甘肅路橋
責編:閆可欣
校對:程子研
審核:余大鵬 苗挺節
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