"Trước đây, 6 công nhân chỉ có thể sản xuất tối đa 8 đoạn lồng thép mỗi ngày; giờ đây, một công nhân vận hành thiết bị có thể sản xuất 20 đoạn lồng thép mỗi ngày, đảm bảo sai số kích thước của mỗi đoạn không quá 5 mm!" Ngày 12 tháng 5, bên trong xưởng gia công thép của Dự án Đường cao tốc Đô thị phía Đông, ông Trương Vĩ, trưởng nhóm thi công thép của dự án, đã chỉ vào một thiết bị vận hành tốc độ cao và cho phóng viên xem sự chuyển đổi trong xây dựng do thiết bị xây dựng thông minh mang lại. "Công cụ hiệu quả" này chính là máy hàn cán lồng thép thông minh mới được đưa vào sử dụng của dự án. Ứng dụng của nó không chỉ đạt được bước tiến vượt bậc về hiệu quả thi công móng cọc mà còn đánh dấu một bước tiến quan trọng của dự án trong lĩnh vực xây dựng thông minh và tiêu chuẩn hóa.
![máy hàn thanh thép]( "máy hàn thanh thép")
Giải quyết những điểm khó khăn của xây dựng truyền thống, thiết bị thông minh "lên ngôi" để giải quyết những khó khăn
Đường cao tốc Đông Đô thị là một phần quan trọng trong mạng lưới giao thông "sáu ngang tám dọc" của thành phố, với tổng chiều dài 18,6 km. Dự án bao gồm việc xây dựng 328 móng cọc cầu, đòi hỏi phải gia công lồng thép với tổng chiều dài hơn 4.800 mét. "Ở giai đoạn đầu của dự án, chúng tôi đã phải đối mặt với một vấn đề nan giải - việc gia công lồng thép truyền thống hoàn toàn dựa vào phương pháp liên kết thủ công, không chỉ kém hiệu quả mà còn dễ bị biến động chất lượng", ông Trần Minh, kỹ sư trưởng của dự án, chia sẻ với các phóng viên. Theo quy trình truyền thống, trước tiên công nhân phải cắt và hàn đối đầu các thanh cốt thép chính, sau đó quấn thủ công các thanh cốt thép và liên kết từng điểm một. Điều này không chỉ tiêu tốn nhiều nhân công mà còn thường dẫn đến khó khăn trong việc lắp ghép lồng thép do lỗi vận hành của con người, thậm chí phải làm lại.
"Mùa đông năm ngoái, một đội của chúng tôi đã làm thêm giờ liên tục trong một tuần để đáp ứng tiến độ thi công, và cuối cùng đã hoàn thành việc gia công lồng thép cho 30 móng cọc. Tuy nhiên, trong quá trình kiểm tra nghiệm thu, chúng tôi phát hiện độ lệch khoảng cách giữa các thanh thép chính ở 4 đoạn lồng thép vượt quá 15 mm, vì vậy chúng tôi phải gia công lại. Điều này không chỉ làm chậm tiến độ thi công mà còn gây lãng phí vật liệu", ông Trần Minh thừa nhận. Khi dự án bước vào giai đoạn quan trọng, phương thức thi công truyền thống không còn đáp ứng được yêu cầu tiến độ, và việc ứng dụng thiết bị thông minh đã trở thành một lựa chọn tất yếu.
Sau nhiều lần kiểm tra và so sánh, cuối cùng dự án đã chọn được 2 máy hàn lồng thép thông minh. Thiết bị này tích hợp nhiều công nghệ như truyền động cơ khí, lập trình điều khiển số và điều khiển thủy lực, có thể tự động hóa hoàn toàn việc vận hành lồng thép từ vị trí thanh chính, quấn đai đến hàn định hình. "Chỉ mất 5 ngày từ khi thiết bị đến khi bàn giao và đưa vào vận hành chính thức. Nhà sản xuất cũng đã cử kỹ thuật viên chuyên nghiệp đến đào tạo tại chỗ, và hiện tại công nhân của chúng tôi đã có thể vận hành thành thạo", ông Liu Kai, quản lý thiết bị của dự án, giới thiệu. Để đảm bảo thiết bị hoạt động hiệu quả, dự án cũng đã xây dựng riêng một xưởng gia công thép tiêu chuẩn, chia thành khu vực nguyên liệu thô, khu vực gia công và khu vực thành phẩm, hiện thực hóa quy trình vận hành dây chuyền lắp ráp "nguyên liệu thô - gia công - vận chuyển".
![máy làm lồng nhỏ]( "máy làm lồng nhỏ")
Hoạt động chỉ bằng một cú nhấp chuột cho phép "Sản xuất thông minh chính xác", cải thiện cả chất lượng và hiệu quả
Bên trong xưởng gia công thép, các phóng viên chứng kiến thân máy chính của máy hàn lăn lồng thép này được cấu thành từ các bộ phận như đĩa xoay cố định, đĩa xoay di động, cánh tay robot hàn và giá đỡ thủy lực. Màn hình cảm ứng trên bệ vận hành hiển thị rõ ràng các thông số như đường kính thanh chính, khoảng cách giữa các thanh giằng và tốc độ hàn. Khi nhân viên vận hành Lý Mạnh nhấn nút "khởi động", thiết bị ngay lập tức chuyển sang trạng thái làm việc: đĩa xoay cố định dẫn động 12 thanh chính quay với tốc độ không đổi, đĩa xoay di động di chuyển lùi đồng bộ, các thanh giằng đã duỗi thẳng tự động quấn xoắn ốc quanh các thanh chính, và cánh tay robot hàn 6 trục định vị chính xác từng điểm giao nhau và hoàn thành quá trình hàn trong nháy mắt. Tia lửa điện nhấp nháy đều đặn bên trong lớp vỏ bảo vệ, và trong vòng chưa đầy 20 phút, một lồng thép dài 12 mét với đường kính 1,5 mét đã được gia công.
"Hãy nhìn khoảng cách giữa các thanh giằng này. Khoảng cách giữa các thanh giằng là 200 mm, và mỗi điểm đo là 200 ± 2 mm, chính xác hơn nhiều so với đóng sách thủ công", Lý Mạnh cầm thước dây lên và đưa cho phóng viên xem. Cô đã làm công việc đóng sách thủ công được 6 năm. Giờ đây, sau khi chuyển sang vận hành thiết bị thông minh, không chỉ cường độ lao động của cô giảm đáng kể mà hiệu quả công việc cũng được cải thiện đáng kể. "Trước đây, sau một ngày làm việc, cánh tay tôi bị đau và sưng. Giờ đây, tôi có thể hoàn thành công việc ngay cả khi ngồi trước bệ thao tác, đồng thời có thể theo dõi tiến độ xử lý theo thời gian thực thông qua màn hình. Tôi cảm thấy rất tự tin."
Theo thống kê, kể từ khi thiết bị được đưa vào sử dụng vào ngày 20 tháng 4, hiệu suất gia công lồng thép của dự án đã tăng hơn 3 lần so với quy trình truyền thống. Khối lượng gia công hàng ngày đã tăng từ 8 đoạn lên 24 đoạn, và việc gia công lồng thép cho 186 móng cọc đã hoàn thành tích lũy, tiết kiệm hơn 600.000 nhân dân tệ chi phí nhân công. Đồng thời, do thiết bị áp dụng công nghệ hàn bảo vệ carbon dioxide, cường độ hàn cao hơn 20% so với hàn thủ công, và tỷ lệ lấy mẫu giám sát đạt tiêu chuẩn đã tăng từ 92% lên 100%, giải quyết hoàn toàn vấn đề lỗi lắp ghép lồng thép.
"Tuần trước, chúng tôi đã tiến hành hạ lồng thép móng cọc số 5 của cầu số 3. Khi lắp ghép 6 đoạn lồng thép, độ lệch trục chỉ 3 mm và đã vượt qua kiểm tra nghiệm thu cùng một lúc, điều mà trước đây rất khó đạt được", ông Triệu Cương, người phụ trách kiểm tra chất lượng của dự án, cho biết. Xử lý thông minh cung cấp "hỗ trợ vững chắc" cho việc kiểm soát chất lượng. Mỗi đoạn lồng thép có một mã số duy nhất, và thông tin như thời gian xử lý và cài đặt thông số có thể được truy xuất thông qua hệ thống thiết bị, hiện thực hóa "khả năng truy xuất nguồn gốc chất lượng và trách nhiệm giải trình".
![máy lồng cốt thép]( "máy lồng cốt thép")
Xây dựng xanh đạt được kết quả, thúc đẩy quá trình chuyển đổi thông minh của ngành
Ngoài việc cải thiện hiệu suất và chất lượng, việc ứng dụng máy hàn lăn lồng thép còn mang lại những lợi ích xanh đáng kể cho dự án. "Trong phương pháp hàn thủ công truyền thống, các thanh giằng cần phải giữ lại chiều dài chồng chéo 10-15 cm, và mỗi đoạn lồng thép lãng phí ít nhất 0,5 mét thanh giằng. Tuy nhiên, thiết bị thông minh này áp dụng quy trình hàn liên tục, không cần chồng chéo và có thể cắt trực tiếp, tiết kiệm 0,3 kg thép cho mỗi đoạn", ông Trần Minh tính toán với phóng viên. Dựa trên tổng chiều dài gia công 4.800 mét của dự án, tổng cộng có thể tiết kiệm được 1.200 kg thép, giảm 1,2% lượng vật liệu lãng phí.
Đồng thời, thiết bị được trang bị vỏ bảo vệ hàn kín và thiết bị thu gom khói, giúp giảm thiểu hiệu quả tác động của khói hàn đến môi trường. "Trước đây, xưởng gia công thường đầy xỉ hàn và khói hàn, công nhân phải đeo khẩu trang dày. Giờ đây, hầu như không còn khói hàn nào có thể nhìn thấy trong xưởng, chất lượng không khí đã được cải thiện đáng kể", ông Trương Vĩ cho biết. Dự án cũng thu gom và xử lý xỉ hàn thải ra từ thiết bị theo phương thức tập trung, hiện thực hóa việc tái chế tài nguyên và thực hành khái niệm xây dựng xanh.
Việc thực hiện Dự án Đường cao tốc Đô thị phía Đông cũng mang lại kinh nghiệm quý báu cho việc thúc đẩy ứng dụng thiết bị thông minh trong lĩnh vực xây dựng cơ sở hạ tầng của thành phố. Người phụ trách liên quan của Cục Nhà ở và Phát triển Đô thị - Nông thôn cho biết, trong giai đoạn tiếp theo, họ sẽ tổ chức cho cán bộ phụ trách các dự án trọng điểm của thành phố đi tham quan và học tập kinh nghiệm từ Dự án Đường cao tốc Đô thị phía Đông, thúc đẩy việc ứng dụng thiết bị xây dựng thông minh hơn trong các dự án như cầu, đường hầm và nhà cao tầng, đồng thời giúp ngành xây dựng chuyển đổi từ "thâm dụng lao động" sang "thâm dụng công nghệ".
"Dự kiến đến cuối tháng 6 năm nay, chúng tôi sẽ hoàn thành toàn bộ móng cọc, sớm hơn 20 ngày so với kế hoạch ban đầu", ông Trần Minh cho biết. Dự án sẽ tiếp tục nghiên cứu các công nghệ xây dựng thông minh, đồng thời có kế hoạch đưa vào sử dụng các thiết bị như máy cưa, máy tiện, máy mài thanh thép tích hợp và thiết bị căng thép thông minh trong tương lai để nâng cao hơn nữa hiệu quả và chất lượng xây dựng. Dự án phấn đấu xây dựng Đường cao tốc Đô thị phía Đông thành dự án trình diễn về xây dựng thông minh trong thành phố, mang đến một tuyến giao thông huyết mạch "chất lượng cao, hiệu quả và xanh" cho người dân.
