▲合龙后的汉江特大桥

汉江特大桥原桥于2001年9月通车，为跨径110+180+110米的连续刚构桥，按双向四车道高速公路标准建设。近年来，随着经济的不断发展，汉江特大桥车流量逐年增加，其通行能力已无法满足现代交通需求。因此，在京港澳高速湖北北段改扩建工程施工设计时，项目部计划维修既有主跨180米连续刚构桥，保留其作为京港澳高速左幅北上方向的重要功能。同时，新建右幅汉江特大桥，作为京港澳高速南下方向的新通道。新建右幅汉江特大桥主跨变为155+450+155米双塔双索面半漂浮组合梁斜拉桥，桥面单幅宽23.75米，扩宽为双向八车道，桥梁全长1667米。索塔采用“花瓶”形设计，主塔高123米，全桥共144根斜拉索，单根最大重量36吨，最长约234米，大桥共37个节段。现如今的汉江特大桥上，旧桥车辆双向正常通行，新桥在施工作业，这样的场景，在京港澳高速湖北北段的改扩建项目上，构成了一道独特的风景。

始建于20世纪80年代的京港澳高速公路是全国最早贯通南北的交通大动脉之一，也是“2035年国家综合立体交通网”的重要组成部分。它北起北京，南至香港、澳门，途经众多省市，连接着京津冀、中原城市群、长江中游城市群和珠三角等重要经济区。

京港澳高速湖北段是第一条纵贯湖北南北的高速公路，也是当时湖北省建设规模最大、技术标准最高的跨世纪宏伟工程，距今已运行20余年。据测算，京港澳高速湖北北段近年来的日均车流量已超16万辆次，超出原设计交通流量甚多，改扩建施工势在必行。2023年1月，湖北交通投资集团有限公司投资210.1亿元开工改扩建京港澳高速湖北北段，将其由双向四车道扩展至双向八车道，这也是湖北首条改扩建的高速公路。位于武汉的汉江特大桥作为其中的控制性工程，建成后，对提升该通道的通行能力、完善湖北省高速公路路网结构、引领湖北全省高速公路向智慧化转型升级、促进武汉城市圈产业转型升级、推动区域经济社会协调发展具有重要意义。

国内首次在桥梁施工中采用塔吊远程地面智控施工技术

塔吊远程地面智控施工技术是汉江特大桥施工中的一项重大创新举措，为施工过程带来了全方位的变革与提升。

操作者工作环境艰苦、劳动强度大、身心压力重，施工面临多种安全风险等是传统塔吊作业模式的种种弊端，亟需一种创新技术来打破僵局。

汉江特大桥改扩建首次在国内桥梁施工中采用了塔吊远程地面智控施工技术，成功将操作者的工作场地从高危的空中转移至安全舒适的地面智慧中心。这一技术的核心在于通过在塔吊的塔身上安装一系列先进的无线设备及多个高清相机，构建起一个360度无盲区的监控系统。这些相机分布于起重臂两侧、平衡臂两侧、起重管臂根上及小车下方、起升卷筒前方等关键部位，能够实时捕捉塔机运行过程中的每一个细节，确保无视觉死角。

▲江汉特大桥施工采用了“数控吊罐+智能布料一体化”高墩施工技术

在地面智慧中心内，则配备了一系列先进设备，包括无盲区监控屏、边缘计算机终端、无线终端、联动台及智能安全帽等。通过5G或光纤或无线网通信技术，可将塔身相机采集到的视频信息实时、高速、稳定地传输至地面操作室的监控屏上，操作者借助联动台，即可远程控制塔吊的各项运行动作，实现了真正意义上的“天操变地操”。此外，配备的垂直跟钩和侧向跟钩摄像头更是一大亮点，它们能够根据吊钩的实时位置自动变焦和转动，始终清晰锁定吊运物品，为操作者提供精准的视觉辅助，帮助其准确无误地完成起落吊操作，哪怕是在复杂工况下，也能确保吊运作业的精准性和安全性。

▲轻型筑塔机内部

相较于传统塔吊作业，塔吊远程地面智控施工技术效率大幅提升，操作响应更迅速，吊运物料的平均时间缩短约20%。安全性方面，远程控制极大降低了坠落、物体打击等风险的事故发生率；费用方面，虽然初期需投入一定资金建设远程控制系统，但长期而言，因工期缩减、安全事故赔偿减少、设备维护便利性提升等因素，综合成本降低约40%，整体经济效益显著。

改良提升智控液压爬模施工技术

智控液压爬模施工技术在汉江特大桥索塔施工中扮演着极为关键的角色，是确保索塔高质量、高效率建设的核心技术之一。

传统爬模在实际施工过程中依赖大量人工操作，施工人员需频繁在复杂多变的高空环境下实施攀爬、模板安装与拆卸等作业，强风、狭窄空间等因素都极大地增加了人员坠落、物体打击等事故风险。在自动化程度上，传统爬模几乎依靠人力，工序之间衔接松散，施工节奏缓慢，制约了整体施工进度。混凝土养护更是一大棘手难题，传统方式难以根据混凝土实时状态精准养护，往往因养护不及时或养护条件控制不当，导致混凝土表面出现裂缝、内部强度发展不均匀等质量问题，对索塔结构的耐久性构成严重威胁。

相比之下，智控液压爬模施工技术实现了地面远程“一键操控”的革命性突破，这一创新成果得益于先进的智能控制系统。该系统通过预设的优化程序，能够自动且精确地指挥爬模完成一系列复杂动作，包括爬升、下降及模板开合等。在爬升过程中，系统借助高精度传感器实时监测爬模各关键部位的运行参数，如位置、速度、受力情况等，一旦检测到异常波动，立即启动调整机制，确保爬升过程平稳、安全。模板的开合动作同样由智能控制系统精确控制，实现了快速、准确定位，不仅有效提高了施工效率，还大幅降低了因人工操作不当而导致的模板损坏或安装误差风险。

智控液压爬模施工技术充分利用传感器和物联网技术，构建起一个全方位、实时感知和反馈的智能监测网络。传感器广泛分布于爬模各关键部位，不断采集油缸压力、模架位移、视频监控和风速等数据。这些数据通过物联网技术传输至智能控制系统，经过复杂而精确的运算和分析，为施工决策提供科学、可靠的依据。在混凝土浇筑过程中，系统依据采集到的模架位移数据，实时判断模板的稳定性，确保混凝土浇筑质量。

▲江汉特大桥在施工中应用了塔吊远程地面智控施工技术

更值得一提的是，该技术中的智能控制系统实现了对混凝土养护的智能化精细管理。通过在混凝土内部和周围布置温度传感器和湿度传感器，系统能够实时精准掌握混凝土的水化热变化动态及环境温湿度状况。基于预设的养护标准参数，自动调节喷淋养护系统实现了定时定量的精准喷淋。在混凝土水化热释放高峰期，系统会自动增加喷淋频率和水量，加快热量散发，有效防止混凝土内部温度过高而引发裂缝；在混凝土硬化后期，则根据实际情况动态调整养护策略，确保混凝土在整个养护周期内始终处于适宜的养护环境，显著提高了混凝土的强度和耐久性。

此外，智控液压爬模施工技术在提高施工精度方面表现卓越。索塔施工对模板的定位精度要求高，哪怕是毫米级误差，都可能对索塔的整体线形和结构受力产生影响。该技术借助智能控制系统精确控制模板开合和定位，同时结合高精度测量设备实时监测和动态调整模板位置，使索塔的施工精度优于传统施工方式，为汉江特大桥的高质量建设奠定了坚实基础。

通过手机App、PC端及专门设立的控制中心，施工人员和管理人员可以实时全方位远程查看和精准控制索塔施工。一旦发现异常情况，相关人员可立即通过远程控制系统下达指令，及时调整施工参数或采取相应的应急措施，真正实现了“运筹帷幄之中，决胜千里之外”。这种远程监控和控制方式不仅提高了管理效率，还显著减少了施工人员在高空作业的时间和频次，进一步降低了安全风险。

创新推出“数控吊罐+智能布料一体化”高墩施工技术

“数控吊罐+智能布料一体化”高墩施工技术在汉江特大桥索塔施工中的应用，是一项具有开创性意义的技术创新，为高墩混凝土施工带来了全新的解决方案，推动了桥梁建设技术的发展。

在传统的桥梁墩柱施工中，尤其是在桥梁主塔尺寸较大或混凝土方量不断增加的情况下，会暴露出混凝土输送泵管拆卸、安装工程量大等一系列问题，这不仅耗费大量的人力和时间，还增加了施工成本。而且，在施工过程中若设置众多预埋件，会进一步增加施工的复杂性。输送管清洗工作更是一项繁重的任务，清洗量大且难度高，若清洗不彻底，残留的混凝土容易在管内凝结，堵塞管道，造成混凝土浇筑中断，影响施工进度。此外，混凝土浇筑不连续也容易形成冷缝，严重影响混凝土结构的整体性和耐久性，进而影响桥梁安全性。

▲智控液压爬模施工技术在汉江特大桥索塔施工中扮演着极为关键的角色

针对这些问题，汉江特大桥索塔施工团队大胆创新，首次采用了“数控吊罐+智能布料一体化”高墩施工技术。该技术通过一系列精心设计的机械结构和先进的控制系统，实现了混凝土吊运及浇筑过程的高度自动化和智能化。例如，设备摇臂与吊架和蓄能油缸之间采用巧妙的铰接方式，使得卧式液压吊罐灵活受料、载料。尤其当混凝土被输送至施工现场后，通过与其他设备协同工作，卧式液压吊罐可以准确地接收混凝土，并保持吊运稳定，避免了混凝土洒落或离析；卸料时，通过操作换向阀手柄，与仓门油缸和仓门紧密配合，精准地控制卸料速度和卸料量、保持卸料平稳，保证了施工的安全性和准确性。

“数控吊罐+智能布料一体化”高墩施工技术的又一关键创新点是回转支承的应用。它赋予了变幅皮带布料机强大的360度回转功能，意味着布料机可以在水平方向上自由旋转，将混凝土精准地输送到索塔施工的各个部位，无需频繁移动设备，不仅极大地提高了布料效率和范围，使施工效率提升了约20%，还减少了因人工操作疲劳引起的质量风险，有效规避了高空接长和拆除泵管等危险作业，降低了施工过程中的安全风险。

同时，行走电机与滑动齿轮、齿条配合，使变幅皮带布料机具备了灵活的行走功能。在施工过程中，布料机可以根据需要沿设定轨道或路径移动，进一步扩大了混凝土的布料范围，确保了混凝土在索塔每个角落都能浇筑得均匀、准确。集料斗与皮带机和布料斗协同作业，则实现了变幅皮带布料机精准布料，有效收集和缓存混凝土，确保混凝土供应的连续性。

卧式液压吊罐与变幅皮带布料机紧密配合，则成功解决了传统浇筑工艺中存在的一系列难题——彻底摒弃了工程对高压混凝土泵的依赖，有效避免了因泵管堵塞而导致的施工中断及一系列混凝土质量问题。

在实际施工过程中，“数控吊罐+智能布料一体化”高墩施工技术还展现出了其他的卓越性能和显著优势。例如，数控吊罐对混凝土坍落度的精确控制，使得混凝土在浇筑过程中具有良好的流动性和填充性，有效避免了空洞、蜂窝等质量缺陷，保证了索塔混凝土结构的密实性和强度。

2024年12月19日，汉江特大桥顺利合龙，标志着京港澳高速湖北北段改扩建工程距离全段通车目标又近一步。通车后，将极大增强国家南北大通道的通行能力，有效缓解交通压力，提升交通运输效率，降低物流成本，同时对深化区域间经济联系，推动沿线地区产业结构优化升级，促进武汉城市圈及湖北省的经济社会和谐发展具有深远影响。