2021年春节临近，在中交二航局常泰长江大桥建设工地，5号墩钢沉井基础第一阶段清基及封底混凝土施工正如火如荼地进行，佳节临近和沉井终沉到位的阶段性胜利都没有让建设者放慢脚步。

2020年12月28日，历经206天的紧张施工，5号墩钢沉井取土下沉圆满落幕。这头美丽的巨大“灰鲸”总计下潜到海平面以下65米深处，牢牢扎根于河床底部，像一只蛰伏的瑞兽，将用脊梁稳稳托起未来跨越江面的一道“飞虹”。

为降伏这只瑞兽，中交二航局建设者再次用智能化“秘密武器”赋予了超级工程“超能力”。
    进入冬季，骤降的气温配合着连绵阴雨，让江边的视线变得灰蒙蒙，而常泰大桥5号墩沉井施工现场却迎来一抹亮色。2020年12月11日，是项目首例机械臂水下定点智能取土机器人“破土而出”的日子，能否填补国内大跨径桥梁深水多井孔沉井基础刃脚取土专用设备的空白，成败在此一试。

蓝色的“头颈”是操作平台，澄黄的“身体”是机械臂机器人的本体，技术人员通过操作平台将机器人本体缓慢下放，现场所有人都屏息凝神地投以注目礼。当机身稳稳穿过井壁上的剪力键，平台上显示已投放至目标水深约55米位置时，大家才放心下来。紧接着，水下机器人以“双肩”牢牢支撑在沉井井壁上，驻扎完毕后，机械臂便灵活地根据指令做出伸缩、回转、俯仰的动作，伸缩长度最长超过8米，以破除常规取土设备无法触及到的土体。虽然是个大块头，但它的动作却是矫捷精准，指哪打哪。

看着操作平台监控屏幕上传回机器人水下操作的实时画面，中交二航局项目部总工程师吴启和陷入了回忆：“早在建设温州瓯江北口大桥时，我们就一直关注并梳理沉井取土施工中遇到的困难，包括硬质土层这块‘难啃的骨头’以及沉井水下盲区取土等。以前遇到粘土、密实砂层和胶结层等坚硬土层时，只能从侧面深挖再进入取土，由于难以探明水下盲区点位吸泥情况，常会出现吸泥不均匀、取土量难以控制的状况。如果井壁附近出现过度超吸，压力失衡，还很容易造成涌砂、沉井突沉甚至倾斜，这些都是需要高度警惕的安全隐患。”吴启和说，取土团队就像在和狡猾的硬质土层小心翼翼地打“游击战”，无法精准主动出击，尤其在遇到沉井剪力键及刃脚盲区时，更像是“摸黑”战斗。如何变被动为主动，实现复杂土层条件下，深水沉井刃脚踏面的可控取土，避免超挖带来的涌砂、突沉等安全风险成了建设者必须要解决的难题。

“克服了难点，就制造了亮点。”不仅仅是为这座大桥沉井施工未雨绸缪，也是为了满足未来桥梁行业科技创新发展的需求，中交二航局技术团队带着这样的决心，结合现有的施工工艺，有针对性地借鉴一些其他领域的先进技术，以及对未来沉井工艺发展预测的超前意识，开始自主研发适用于大跨径桥梁深水沉井基础机械臂水下定点取土机器人。

常泰大桥于2019年1月9日开建，是目前集高速公路、城际铁路、一级公路“三位一体”的世界最大跨径斜拉桥，中交二航局承建的5号墩沉井总重达18450吨，自重可比肩一艘两栖船坞登录舰，为目前世界在建最大水中沉井基础。常泰大桥是名副其实的世界级超级工程。

“为了让盲区可视，我们的想法是在机器人本体上搭载高精度水下传感器，通过高精度定位引导技术实时解算出铣刨头与沉井刃脚的空间位置。”这就相当于机械臂上有了“天眼”，将解算出来的定点位置通过远程可视化测控系统实时传送给平台，平台再通过返送的数据抓准“穴位”，发送操作指令，精准打击。就这样实现水下定点、可视化取土。

然而，在深达五六十米的水下进行高精度掘进作业，机器人还要面对水压的阻力，除了给它装上有力的臂膀和眼睛之外，保护好它也是重点。为此，中交二航局技术团队特别研发了专门的深水液压系统和深水环境下动力总成系统密封技术等，如同给机器人穿上了一层“防弹衣”，进一步增强水下作业的可靠性，让机器人更自如地适应水下作业环境，也提高了它的使用寿命。
    “这次试用成功不仅验证了机械臂水下取土机器人盲区取土工艺的可行性，也为常泰大桥5号墩沉井实现可视、可控、可测下沉提供了重要保障。”吴启和不无自豪地说。(杜龙娟)