粵港澳大灣區深中通道首個鋼殼沉管順利下水
粵港澳大灣區深中通道首個鋼殼沉管順利下水(央廣網發 通訊員供圖) 央廣網廣州4月12日消息(記者周羽 通訊員蘭志成 林文琪)4月12日,在廣東省交通集團、深中通道管理中心和中交四航局的全體建設者見證下,粵港澳大灣區重大戰略項目深中通道隧道工程首個鋼殼沉管在纜繩的牽引下,從淺塢區緩緩橫移至深塢區,順利完成下水作業,為接下來的沉管隧道安裝打下了堅實基礎,也標志著深中通道項目建設邁上一個新階段。 深中通道是集“橋、島、隧、水下互通”為一體的超大型跨海交通基礎設施,沉管隧道全長達到6.8公里,由32個管節加一個最終接頭“搭積木”連接而成,為世界首例雙向八車道海底沉管隧道。其標準管節長165米,寬46米,高10.6米。首個澆筑完成的E1管節是非標準管節,長123.8米,重達6萬噸。 自主創新 破解鋼殼預制難題 深中通道沉管隧道采用鋼殼混凝土組合結構形式,該結構為國內首次應用,國際上首次大規模使用。設計師對深中通道隧道100年壽命提出了最嚴格設計標準。面對傳統澆筑設備適用性差、沉管預制工期緊和人為因素影響等問題,中交四航局技術團隊整合工程和機械的技術資源,自行設計一款智能化澆筑裝備。為深中通道量身定制,自主研發制造的智能澆筑裝備,具有越障能力,可靈活移動,還能實現澆筑速度、下料高度等因素的穩定控制,精細化控制每個倉格的混凝土飽滿度,最終實現隱蔽工程可視化、傳統工程智能化、土木作業精細化目標,為沉管預制的質量和效率提供可靠保障。 據悉,相關成果將填補行業空白,形成相應的行業標準及核心關鍵技術。技術團隊自主研發的高穩健自密實混凝土,在智能機器人的自動化控制下,圓滿完成了首節沉管的澆筑任務,這也是世界上首次大規模采用自密實混凝土澆筑鋼殼沉管,奠定了中國鋼殼沉管隧道預制的基礎。 智能臺車 實現8萬噸沉管平穩移動 深中通道沉管是目前世界上最寬的海底沉管隧道。沉放最大水深達40米,沉管結構的受力非常復雜,預制完成的8萬噸鋼殼沉管,如何提速,一開始就是四航工程師的必答題和挑戰題。 深中通道每節沉管長165米,重約8萬噸。參照港珠澳大橋建設技術和經驗,單節沉管預制需要72天時間,一節沉管每天頂推約30米,完成單節轉運需要7天。為滿足工期要求,加快粵港澳大灣區基礎設施建設,牛頭島沉管預制工作計劃于2022年底完成,項目要保證每月生產1節沉管,必須1天之內完成鋼殼沉管在預制廠內的縱移動。 自港珠澳大橋島隧項目建設以來,中交四航工程師對沉管移運工藝及設備進行了深入研究。“當時我們經過了巨大革新才使港珠澳大橋頂推系統實現從30天到15天再到7天的提速,這已經到達了極限,”四航局技術中心總經理陳偉彬說,“但是現在用這套頂推系統做深中通道項目,難以滿足功效要求。”研發一套“專業化”鋼殼管節移動系統,成為了項目團隊的唯一出路。 沉管移運裝備是四航局自主研發制造、由200臺單個載重最大800噸的電動輪軌式液壓臺車組成的世界最大智能臺車編隊的投產實踐。項目團隊靈活運用三點成面的原理,將4條軌道的200臺臺車串聯成3個支撐點,控制鋼殼沉管的水平面穩定,并對臺車進行智能化改造,實現200臺臺車同步前進、升降和自動糾偏的智能控制與管理,最終創新研制出適合深中通道鋼殼沉管的移動系統,實現了從港珠澳大橋首節沉管移運典型施工耗時一個月,到深中通道首個鋼殼沉管移運典型施工僅有5個小時的重大技術突破,成功攻克了8萬噸沉管移運難題。 智能臺車組通過集中控制系統可收集臺車運行的各項數據,集控界面則是觸屏操作,可實時顯示收集到的各項參數。同時,系統還設置了自動調速等算法程序,實現臺車組智能調速,最終完成200臺臺車同步自平衡、自糾偏和路面自適應等智能化操作。 “雖然我們已經調試過很多次設備了,但畢竟沒有用臺車真正運過6萬噸的東西。在沉管移運完成前,那心都是懸著的。但實踐證明,我們真的成功了!”項目設備部部長趙國臻激動地說。相較港珠澳大橋的沉管移運的用時7天,深中通道的首節沉管移運僅僅用了4.5個小時。 黨建引領 完成二次舾裝改造 深中通道項目鋼殼海底隧道在國內首次采用雙向八車道,斷面寬度46米,港珠澳時期的沉管寬38米,牛頭島預制廠二次舾區拓寬出海通道、新造塢門是沉管起浮塢的關鍵工序。二次舾裝區改造是一項“卡脖子”工程,它就像一個“水池”,只有先把水池門關上,灌滿水,讓沉管下到這個水池,才能借助水的浮力拖動沉管出海,為整體工程提供保障。 臨時圍堰、深塢排水、塢內拓寬、新建舾裝平臺、新建水泵房、塢門、塢墩等是二次舾裝改造的重點工作。其中,2萬噸巨型塢門是擋在鋼殼沉管出海安裝關鍵線路上的一道坎,都是實打實的硬仗,沒有任何捷徑可走。只有在3月底前預制完成,才能打通沉管隧道安裝的通道。 春節期間,牛頭島上的項目黨員干部沒有選擇休假,主動留守,加班加點新建塢門。然而,突然來襲的疫情,打亂了原本按期返程的建設者計劃。項目班子帶頭組成黨員骨干突擊隊,將黨旗插在牛頭島的臨時圍堰上,白天搶抓島嶼作業的窗口期,鉚足干勁抓緊施工。晚上在辦公室,研討塢門閉合技術風險、質量風險,討論水泵房安裝的困難,分析臨時圍堰拆除的水下孤石問題,項目突擊隊將第二天施工的每一個問題都解決了,才會交班休息。 所有工序都是環環相扣,每一道工序都關系沉管隧道進度,設備和人員24小時連軸運轉,土建施工和鋼殼沉管鋼封門、止水帶等配套安裝都同步開展。在這樣的堅持下,歷時96天的雙班倒,重達20700噸的巨型預制構件——塢門,如期順利建成。3月27日開始了2萬噸塢門的轉向、移動工作。隨著塢門被鋼纜繩慢慢遷移到塢墩,灌水坐底,標志著整個二次舾裝的改造作業正式結束。項目團隊搶回工期,黨員突擊隊攻克了“卡脖子”難關,把預制區域從內海和外海區分開來,為E1管節如期下水提供封閉環境。 順利下水 項目建設邁上新臺階 4月12日上午11時,當現場工程師收集到所有工序環節核查數據后,沉管下水的歷史性時刻啟動。項目總指揮、深中管理中心主任王啟銅一聲令下,沉管橫移啟動,四臺卷揚機同步用力,沉管在纜繩的牽引下,緩緩進入深塢區,實現和大海的首次接吻。下一步即將開展E1管節的二次舾裝工作,預計5月打通沉管出海通道,于6月底前開始首節沉管安裝作業。至此,中交四航局深中通道牛頭島預制廠圓滿完成鋼殼工廠法生產的流水線作業,項目團隊重整行裝再出發,不辱使命戰勝了工期和疫情防控的雙重考驗。 中交四航局牛頭島沉管智慧工廠全新的自動化生產線,智能化移動裝備、混凝土澆筑機器人系統、智慧工地調度系統,代替了傳統以手工操作為主的生產模式,大大提高了鋼殼沉管的質量和穩定性,使深中通道在港珠澳大橋跨海通道建設水平上再上一個臺階,進而推動了整個行業的技術進步。 |