我国首台高原铁路拱桥智能环焊装备问世 重庆科研团队攻克高海拔焊接世界难题

山区拱桥施工面临的技术瓶颈日益凸显。

大跨钢管混凝土拱桥因其受力合理、刚度大、耐久性好等特点,成为跨越山区峡谷的优选桥型。

然而,西部高海拔地区恶劣的施工环境对拱肋焊接构成了严峻挑战。

高海拔缺氧导致人工焊接效率低下,山区强风与温差剧变严重影响焊接质量,高空作业的安全风险更是倍增。

这些因素叠加,使得传统焊接工艺难以满足现代铁路建设的需求。

针对这一难题,重庆交通大学崔晓璐教授团队经过多年攻关,成功研制出高海拔大跨度拱桥拱肋节段自动环焊机器人,实现了三项核心技术突破。

其一是亚毫米级精度控制,通过焊接与避障协同路径规划,使轨迹偏移误差控制在1毫米以内,确保焊接位置的精确性。

其二是全天候智能作业能力,采用曝光自适应焊缝识别与跟踪技术,堆叠预测精度达到98%,有效应对山区复杂多变的光照条件。

其三是全过程质量保障体系,实现焊前、焊时、焊后全链条调控,使内部焊缝质量稳定达到一级标准。

这一创新成果的实际效能已得到充分验证。

单根拱肋焊接工时效率提升20%以上,同时显著降低了高空作业的安全风险,为山区桥梁建设带来了实质性改进。

从实验室到现场的转化过程充分体现了团队的执行力。

在40度高温的实验室环境中,团队完成了上万组焊接工艺试验;在海拔3600米的桥址区,研究生团队连续奋战完成了高海拔现场验证。

从焊缝视觉识别算法开发到精密控制系统调试,每一个环节都经历了千锤百炼的打磨。

本次通过评审的高原铁路拱桥智能环焊技术规程由重庆交通大学周建庭教授领衔的"智慧桥梁教师团队"全国高校黄大年式教师团队牵头完成,全面覆盖焊接装备、焊接工序、焊接工艺、质量控制等内容。

这一技术规程的出台,填补了我国铁路拱桥智能焊接领域既缺乏技术标准又缺乏重大装备的双重空白。

该团队长期扎根山区桥隧工程领域,依托山区桥梁及隧道工程实验室,在特大跨拱桥建造技术方面形成了系统的研究体系,为智能环焊技术的突破奠定了坚实基础。

从“能施工”到“高质量、可持续、可复制地施工”,高原铁路桥梁建设对技术体系提出了更高要求。

此次技术规程通过评审并形成首台套装备,不仅回应了西部山区工程的现实痛点,也体现了我国基础设施建设向标准化、智能化与安全化升级的趋势。

面向未来,围绕关键工序持续完善标准、强化验证、推动规模应用,将为重大工程建设提供更坚实的技术支撑。