圖為深中通道項目首節(jié)鋼殼沉管橫移現(xiàn)場。(資料圖片)

圖為經(jīng)過智能化改造的臺車。(資料圖片)

最近幾天，位于珠海牛頭島的深中通道沉管智慧預(yù)制廠內(nèi)熱鬧非常，所有人都沉浸在巨大的喜悅中。工作人員回憶說：“隨著總指揮一聲令下，重達(dá)6萬噸的首節(jié)鋼殼沉管橫移開始了。只見4臺卷揚(yáng)機(jī)同步用力，50分鐘后，‘巨無霸’沉管在纜繩牽引下，緩緩移入深塢區(qū)指定作業(yè)位置。此舉標(biāo)志著深中通道項目建設(shè)進(jìn)入了一個新階段。”

深中通道是集“橋、島、隧、水下互通”于一體的超大型跨海交通基礎(chǔ)設(shè)施，是國家“十三五”重大工程和粵港澳大灣區(qū)重要過江通道，項目整體預(yù)計2024年建成通車。其中，沉管隧道項目由曾經(jīng)參與港珠澳大橋建設(shè)的中交四航局承建，全長達(dá)到6.8公里，由32個管節(jié)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。其首個澆筑完成的E1管節(jié)是非標(biāo)準(zhǔn)管節(jié)，長123.8米，重達(dá)6萬噸，可比肩“遼寧艦”的重量。

自主創(chuàng)新，破解鋼殼預(yù)制核心難題

深中通道沉管隧道采用的是鋼殼混凝土組合結(jié)構(gòu)形式，該結(jié)構(gòu)為國內(nèi)首次應(yīng)用。

“簡單來說，該結(jié)構(gòu)就是用鋼板包著混凝土，就像一個巨大的‘三明治’。要在這樣一個‘龐然大物’里完成混凝土澆筑工作，意味著要在封閉且非可視環(huán)境下作業(yè)，而且還必須保證澆筑完成后的混凝土與面板緊密貼合，難度可想而知。”深中通道項目總指揮、深中管理中心主任王啟銅說，為直觀獲取混凝土在鋼模中的流動狀態(tài)，早在2015年，廣東省交通集團(tuán)、深中通道管理中心和中交四航局就聯(lián)合組建了技術(shù)專家攻關(guān)小組。該小組歷時4年多，開展了上百次隔倉模型澆筑試驗，最終突破了封閉式隔倉混凝土填充密實度等“卡脖子”難題。

面對傳統(tǒng)澆筑設(shè)備適用性差、沉管預(yù)制工期緊等問題，中交四航局技術(shù)團(tuán)隊整合工程機(jī)械技術(shù)資源，自行設(shè)計出一款智能化澆筑裝備。這款為深中通道量身定制的智能澆筑裝備具備卓越的越障能力，可靈活移動，還可實現(xiàn)各種復(fù)雜工況下的穩(wěn)定控制，并最終實現(xiàn)隱蔽工程可視化、傳統(tǒng)工程智能化、土木作業(yè)精細(xì)化目標(biāo)，為沉管預(yù)制的質(zhì)量和效率提供可靠保障。

據(jù)悉，相關(guān)成果填補(bǔ)了行業(yè)空白，形成了相應(yīng)的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)及核心關(guān)鍵技術(shù)。技術(shù)團(tuán)隊自主研發(fā)的高穩(wěn)健自密實混凝土，在智能機(jī)器人的自動化控制下，圓滿完成了首節(jié)沉管的澆筑任務(wù)，這也是世界上首次大規(guī)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(yù)制的基礎(chǔ)。

智能臺車，實現(xiàn)8萬噸沉管平穩(wěn)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(dá)40米，沉管結(jié)構(gòu)受力情況異常復(fù)雜，這些都是中交四航局面臨的急迫考驗。

為此，項目團(tuán)隊靈活運(yùn)用“三點(diǎn)成面”原理，將4條軌道的200臺臺車串聯(lián)成3個支撐點(diǎn)，確保鋼殼沉管“水平面穩(wěn)定”。同時，團(tuán)隊還完成了臺車的智能化改造，可實現(xiàn)200臺臺車同步前進(jìn)、升降和自動糾偏智能控制與管理，最終創(chuàng)新研制出適合深中通道鋼殼沉管移動系統(tǒng)，攻克了8萬噸沉管移運(yùn)難題。

“雖然我們已經(jīng)調(diào)試過很多次設(shè)備了，但畢竟沒有真正用臺車運(yùn)過6萬噸重的東西。在沉管移運(yùn)完成前，心一直都是懸著的。不過，功夫不負(fù)有心人，我們成功了!”項目設(shè)備部部長趙國臻告訴記者，相較港珠澳大橋沉管移運(yùn)用時7天的探索，深中通道首節(jié)沉管移運(yùn)僅僅用了4.5個小時，運(yùn)轉(zhuǎn)速度提升了幾十倍。

爭分奪秒，完成二次舾裝改造

深中通道項目鋼殼海底隧道在國內(nèi)首次采用雙向八車道設(shè)計，斷面寬度達(dá)46米。因此，能否拓寬牛頭島預(yù)制廠二次舾區(qū)出海通道、及時完成塢門新造工作是沉管起浮塢的關(guān)鍵工序。

實際上，臨時圍堰，深塢排水，塢內(nèi)拓寬，新建舾裝平臺、水泵房、塢門、塢墩等均是二次舾裝改造的重點(diǎn)工作。其中，2萬噸巨型塢門建設(shè)是擋在鋼殼沉管出海安裝關(guān)鍵線路上的一道坎，必須在3月底前預(yù)制完成。

然而，突如其來的疫情打亂了建設(shè)者們的計劃。為此，項目班子帶頭組成黨員骨干突擊隊，在做好疫情防控工作的基礎(chǔ)上，白天搶抓島嶼作業(yè)窗口期，鉚足干勁抓緊施工，晚上就聚在辦公室，閉門研討塢門閉合技術(shù)風(fēng)險、質(zhì)量風(fēng)險。

歷時96天“雙班倒”，重達(dá)2萬多噸的巨型預(yù)制構(gòu)件——塢門如期建成了。3月27日，塢門的轉(zhuǎn)向、移動工作開始了。隨著塢門被鋼纜繩慢慢遷移到塢墩，灌水“坐底”，整個二次舾裝改造作業(yè)正式結(jié)束。項目團(tuán)隊終于把工期搶回來了。

目前，首節(jié)鋼殼沉管順利下水，下一步將開展E1管節(jié)二次舾裝工作，預(yù)計5月份便可打通沉管出海通道，6月底前即可開始首節(jié)沉管安裝作業(yè)。至此，中交四航局深中通道牛頭島預(yù)制廠圓滿完成了鋼殼工廠的流水線作業(yè)。

專家表示，中交四航局牛頭島沉管智慧工廠創(chuàng)新推出的自動化生產(chǎn)線，智能化移動裝備、混凝土澆筑機(jī)器人系統(tǒng)、智慧工地調(diào)度系統(tǒng)代替了傳統(tǒng)以手工操作為主的生產(chǎn)模式，大大提高了鋼殼沉管的質(zhì)量和穩(wěn)定性，使深中通道在港珠澳大橋跨海通道建設(shè)水平基礎(chǔ)上攀上了一個新臺階，有望帶動整個行業(yè)技術(shù)水平再上一層樓。

經(jīng)濟(jì)日報·中國經(jīng)濟(jì)網(wǎng)記者 龐彩霞 通訊員 蘭志成 林文琪

編輯：白勝利

關(guān)鍵詞： 智造鋼殼