大型桥梁模块化吊装施工的万吨米级塔式起重机关键技术及应用
2026年06月12日10:54
随着交通强国战略实施,系列世界级大型桥梁工程全面启动。以常泰长江大桥、马鞍山公铁两用长江大桥为代表的超大跨度桥梁,主塔最大吊装模块超550t、安装高度达379m,但全球范围最大塔机吊重仅240t无法完成建设,成为桥梁突破大模块建造的制约点。因此迫切需求攻克万吨米塔机关键技术,研发适用于超大型桥梁大模块高效吊装的塔式起重机,支撑我国桥梁事业发展。
项目攻克4项国际领先技术,研制全球首台最大双臂并联组合、固定配重塔式起重机,使大型桥梁主塔建造效率提升50%以上,解决了世界之最的桥梁高塔快速建造难题,主要成果如下:
1.提出风振效应下万吨米塔机桥-塔耦合计算方法。首次建立多工况多约束桥-塔耦合动力响应分析模型,揭示风振效应下桥、塔及其耦合结构载荷分布变化规律,攻克复杂风环境桥-塔耦合系统精准计算与协同优化难题,全面提升桥-塔耦合结构安全与吊装过程合龙口位移的精准控制,解决了6级风下大模块安全吊装与精准合龙难题,首次将合龙偏差控制在5mm以内,是国际桥梁建造领域最高水平。
2.首创大吊载大起升高度塔机双臂架作业系统。全球首次提出塔机双臂架并联组合新构型,将常规千吨米臂架组合实现万吨米级吊重;发明四滑轮组两级容差式吊钩,实现多机构同步误差自适应与大高度钢丝绳稳定性,解决了600t重400m高吊装难题,使我国成为世界桥梁史上首次完成550t模块吊装的国家。
3.提出塔机双侧六缸同步两缸辅助的顶升作业方法。首创多缸顶升液压闭环平衡泵控系统,实现多缸精准协同控制与高效顶升作业,解决了超千吨顶升负荷作业效率低的问题,万吨米塔机单日加高量首破40m,国际最优,桥梁建造效率进一步提升。
4.首创全域安全自感知的塔机智能操控系统,首次同时将实时采集、感知建模与智能管理成熟融入到操控系统,实现结构、机构、电气三大系统全域安全监控与高智能化,解决了超大型塔机吊装作业高安全、高平稳的难题。
获发明专利17项、软著3项,制修订团标1项,发表SCI/EI论文3篇,获中国交通运输协会科学技术奖一等奖、中国专利奖、江苏省十大科技进展。以15000吨米塔机研发为载体攻克的关键技术成功应用于600-8300t.m全系列塔机,近三年累计销售超16亿元,因效率提升产生间接效益超150亿元。其中XGT15000-600S塔机已成功应用于多座国家级重点桥梁工程,被央视等权威媒体报道50余次。经院士领衔的专家组鉴定“整体技术及性能指标国际领先”,标志着我国在超大型塔机方面掌控了全球技术制高点,桥梁主塔施工工法产生革命性突破。


完成单位:中铁大桥局集团有限公司、徐州建机工程机械有限公司、江苏徐工国重实验室科技有限公司、吉林大学
获奖等级:二等奖