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港城“智造”耀珠江——中交航五公司参建深中通道纪实

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记者:王静 张宏宇 王宁
编辑:刘伟‍‍

责编:郭巧‍‍

【强信心 增动能——高质量发展一线报道】

6月,风云际会的珠江口、烟波浩渺的伶仃洋,一条“钢铁巨龙”蓄势腾飞。30日,继港珠澳大桥之后,我国又一世界级跨海集群工程——深中通道建成通车。

6月30日,深中通道建成通车。(图片由中交航五公司提供)

驻秦企业中交一航局五公司承接了深中通道最具挑战性的总长3800米沉管的舾装、安装、最终接头后焊段焊接施工任务。航五公司发挥“航五智慧”,助力交通强国建设,研发新技术、采用新工艺,CAD制图、BIM建模、三维画图……实现一次次自我超越,圆满完成施工任务,确保海底沉管隧道滴水不漏,让港城“智造”闪耀珠江。

“滴水不漏”是航五人的郑重承诺

深中通道设计使用寿命为100年,被誉为“百年工程”。为了确保工程质量,航五公司郑重承诺:承接的沉管舾装工程“滴水不漏”。

“兵”发珠江口之前,航五公司经过精心筛选,组建了一支由9名技术人员组成的富有“战斗力的”施工团队,团队成员个个具备丰富的船舶舾装经验。面对新的任务、新的挑战,他们激情满满、迎难而上。

为了合力攻坚,总工赵校辉、团队成员集体进驻施工营地,大家一起阅图,就这样一干就是两个月,硬生生地把100多张从来没有接触过的沉管舾装图“啃”了下来。时任船机中心经理刘博拍着胸脯表态:“百年工程,质量第一。保证沉管隧道‘滴水不漏’,向人民负责,为港城争光。”

深中通道连接广东深圳与中山,是集“桥、岛、隧、水下互通”于一体的跨海集群工程。项目全长24公里,是当前世界上综合建设难度最高的跨海集群工程。

航五公司承接的是深中通道S09合同段E1-E22沉管的舾装安装与拆除工程,和S09合同段最终接头后焊段焊接施工任务。E1-E22沉管总长3800米,其中E9管节沉放于海下37米,管节端封门承受海水压力达1.04万吨。

在沉管浮运安装前,要将原本通透的沉管两端安装端封门密封严实。“端封门长度约18.3米、高度为7.6米,平整度要求很高。”现场负责人郭振生介绍道。这么巨大的钢结构,很难控制变形量,但总的平面误差不能超过2毫米。管节在沉放到37米左右的海底后,将承受万吨级以上水压,端封门必须像“盔甲”一样不能出现一处焊缝破损,哪怕是小小的一个漏水点,都会变成大喷泉,造成整个管节漏水、失控、报废的严重后果。

端封门安装成为了一次舾装的“重头戏”,质量检验则是重中之重。为确保端封门的安全、可靠,刘博带领舾装团队不放过任何一处细节。为了防止封门在海底因巨大压力产生变形,舾装团队在钢封门背后安装了13根钢梁和10根L型“牛腿”相互作用稳固钢封门,为封门提供坚实后盾。

钢封门和钢梁组成端封门共同抵御海水的压力,端封门上的每一块钢板、每一条焊缝,都需要反复进行质量检验,整个检验过程容不得半点马虎。

“在100%全覆盖磁粉探伤的基础上增加100%全覆盖真空检测,施行200%的双重焊接质量检验保障。”为了保证舾装焊接质量,舾装团队主动加码提升质量检验。在真空检测时,由于需要检测的密封钢板存在多种异形结构面,普通的平面检测罩无法满足检测需要,技术人员重新收集数据,现场测量放样,三维画图设计,经过4个多月的反复尝试,最终制作完成6类11个异形检测罩,质检效率和精准度实现双提升,保障了舾装焊接质量、封门滴水不漏。

借鉴港珠澳,超越港珠澳

砥砺前行方能铸就辉煌。

深中通道之前,我国建成了世界上第一座由桥、岛、隧组成的世界级跨海集群工程——港珠澳大桥。深中通道施工中,压载水箱的建设难题摆在航五公司面前。面对新的挑战,航五人充分借鉴、吸收港珠澳大桥建设中的成功经验,并根据工程需求,优化施工方案,最终实现了对港珠澳大桥方案的成功超越。“成功的事业,要看到前人,又超越前人。一味模仿,只能亦步亦趋。”现场负责人郭振生的话振聋发聩。

一次舾装的另一个“重头戏”是安装压载水箱。压载水箱是控制沉管在水中沉浮的重要装置,是沉管浮运安装的关键。

沉管浮运安装时,每节沉管内要安装6个储水量达2000吨的压舱水箱,每个水箱都有游泳池那么大。水箱由钢结构框架和木方构成,在管节浮运过程中,经受颠簸的水箱结构不能存在丝毫差池,一旦被晃动破损漏水,后果不堪设想。

早在开工前,舾装团队就仔细分析了港珠澳大桥沉管舾装方案,由于深中通道沉管采用混凝土钢壳结构,内部遍布各类预埋件,如果完全采用港珠澳大桥的水袋压载工艺,容易造成水袋磨损漏水。

因此在借鉴港珠澳大桥经验的基础上,舾装团队从制作水箱模型开始,一步步反复研究试验防水材料和防水密封工艺,期间推翻了多个设想和方案,最终设计出水箱挡墙内壁挂防水布的防水密封工艺。

“在水箱挡墙顶部设置挂钩,把防水布像挂窗帘一样附在挡墙上,挡墙底端地面加固密封条防水。”郭振生解释道。最终,“挂窗帘”的防水工艺取得成功,沉管水箱压载一直沿用这项工艺,成为了第一部钢壳混凝土结构沉管水箱滴水不漏的宝典。

经过一次舾装的沉管,如同“潜水艇”一般浮潜自如,密封严实,为沉管安全浮运安装提供了坚实的保障。

精益求精,淬炼终于深海

善始善终,慎终如始。

工程进入尾声,舾装团队没有丝毫松懈,他们精益求精,科学制定施工方案,最终圆满完成后焊段焊接任务,为交通强国建设交上了一份完美的答卷。

2023年6月13日,深中通道海底隧道完成全线合龙。“最终接头完成了,但是“抽屉内盒”后端与E23管节中间就形成了一个长46米、宽2.3米、高9.95米的环形空腔段,成为全线5038米沉管中最薄弱的部位,必须焊接一个与空腔段同等尺寸的钢结构进行加固。”刘博指出了舾装团队即将面临的又一项挑战。

舾装团队把这段钢结构叫作后焊段,有了它才能保证整体沉管隧道的结构强度。“施工中,推出段将同时承受着海水的巨大压力、焊接施工产生的应力,导致推出段随时面临回退、沉管漏水等风险,可以说后焊段施工是与大自然争分夺秒的竞赛。”作为项目生产负责人,郭振生倍感压力。

沉管隧道内部地面遍布各类预埋件和浇筑孔,使得作业空间严重受限。项目团队借鉴分段造船的办法,把重达200吨的后焊段这个“大块头”划分为8个分段和20个片体,按照施工顺序,依次堆放在沉管端封门外侧。等沉管沉放对接后,进行分段装配焊接。这一方案,不仅避免了管节内部倒运的问题,还能有效保证施工的连续性,受到了大家的一致认可。

“后焊段的分解、堆放和安装已经在我的脑海里演练了上百次。”郭振生胸有成竹地介绍,“接下来,要解决的便是关键的狭窄空间施工问题。”

方案讨论会上,凭借多年的现场施工经验,郭振生想到利用电动葫芦小巧且易安装的特性,作为在狭窄空间作业的起升设备。为了确保实际吊装施工与设计初衷相吻合,会后,郭振生带领技术团队进一步利用BIM建模,完整地模拟出后焊段吊装过程,还进行了一比一的实物吊装试验,施工步骤环环相扣,高度还原吊装全过程,进一步验证了新提出方案的可行性。

67天的施工作业里,舾装团队夜以继日奋战在大海深处,用出色的业绩保障了深中通道早日通车。

珠江烟波接海长,长龙卧虹落霞光。舾装团队施工历时4年,从桂山岛到西人工岛,从陆地到深海,大家用智慧和汗水谱写了新时代的奋进之歌,让港城“智造”闪耀珠江。


编审:田哲轶‍‍‍

监审:周岩 赵明

终审:朱志勇 费依冰

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