臨近端午,在距珠海主城區約28公里的牛頭島已經逐漸燠熱,坐落其上的一座沉管預制“夢工廠”歷經11個月改造后,在6月5日正式面世。這個曾經為港珠澳大橋作出重要貢獻的工廠迎來了嶄新使命——正式肩負起深中通道項目其中22個沉管管節的預制工作。
去年年底,深中通道正式進入最難的“沉管時光”。據悉,今年6月底,這個“夢工廠”將迎來首個沉管管節澆筑,年底首個管節將浮運安裝,全部預制工作計劃于2022年年底完成。
攻關??
沉管預制廠改造取得11項專利
深中通道沉管隧道為世界首例雙向八車道海底沉管隧道,其斷面寬度達46—55.46米,比港珠澳大橋雙向六車道鋼筋混凝土沉管隧道斷面還要寬9米,單孔跨度超過18米,沉放最大水深達到40米,沉管結構的受力非常復雜,是目前世界上最寬的海底沉管隧道。
在施工中,深中通道沉管隧道將由33個標準管節“搭積木”般連接而成,每個標準管節的尺寸為165×46×10.6米,用鋼量約1萬噸,其排水量相當于一艘中型航空母艦。
而隧道沉管的生產全部采用“工廠法”流水線法,22節沉管管節首先在廣州南沙龍穴島船廠完成鋼殼的制造,后運抵珠海牛頭島進行混凝土澆筑,在淺塢區、深塢區完成一次舾裝和二次舾裝作業后,再由自主研發專用裝備沉管浮運安裝一體船運至隧址進行沉放。比起港珠澳大橋6年建設33節管節,改造后的預制廠將要在3年內完成深中通道22節管節的艱巨任務。更高的難度對預制廠提出了更高的要求,深中通道建設者通過80多次方案研討、300多份圖紙、23項攻關,預制廠改造取得了11項專利,將一張張設計藍圖變為現實。目前,沉管預制廠全面“智慧化”升級改造完成,200輛管節整體移動小車已全部完成安裝調試,智能澆筑設備進入澆筑調試階段。新設備和新工藝全面提升了沉管預制工作的效率和質量控制能力。
效率??
智能化生產比港珠澳大橋提高一倍多
沉管預制施工包含兩次沉管移動、混凝土澆筑、兩次舾裝等繁復流程。對工程師們來說,首要解決的是如何將重達一萬噸的“巨無霸”鋼殼從駁船上安然無恙地運送到預制車間。
中交四航局深中通道項目總工程師黃文慧表示,歷時一年半,終于攻克難關,研發出了單臺承載力達到800噸的智能臺車。
據了解,鋼殼沉管澆筑完成后將有近8萬噸,并將再次縱移至淺塢區進行一次舾裝作業,而200臺智能小車編組,將徹底解決單節8萬噸沉管轉運難題,大大提升管節轉運工效,預計沉管縱移只需要3天時間即可完成,對縮短沉管預制工期有很大推進作用。
工程師們面對的第二個難題,就是如何在單個管節2500個倉格實現毫米級誤差的混凝土澆筑工作。
“深中通道沉管隧道每個標準管節由2500個約4—16立方米封閉倉格構成,高流動性自密實混凝土方用量達到約2.9萬立方米,要在這樣一個龐然大物里頭封閉的環境下完成混凝土澆筑工作,既看不見,又要求混凝土澆筑完要與面板緊密貼合,難度可想而知。”深中通道管理中心工程師楊福林表示。
為解決這一難題,工程師們進行了上百次的科研試驗,突破了國際技術封鎖,配制出了更適合鋼殼沉管澆筑,且穩健性更強的高流動性自密實混凝土,在6個月時間內成功完成足尺模型澆筑試驗,同時還研發出了智能澆筑系統。智能澆筑系統是對沉管倉格進行精準澆筑的新型平臺,通過對混凝土生產及澆筑等全過程監控,實時記錄統計數據,不需要人工去做任何操作,包括作業人員所有的信息都可以在手機上能夠查得到看得到,大大提高了工作效率,具備每個月生產一節管節的能力,比港珠澳大橋提高了一倍多。
計劃??
年底實現首節沉管沉放
目前,深中通道沉管隧道工程進展順利。由中交四航局自主研發、國內第一艘海上DCM施工船舶正在進行海上作業,對沉管安放前的地基進行處理。
此外,依托深中通道工程研制的另一個核心裝備、世界第一艘且唯一一艘沉管浮運安裝一體船“一航津安1”已于6月1日順利出塢,該船集沉管浮運、定位、沉放和安裝等功能于一體,相較于港珠澳大橋采用的分體式浮運安裝船組,“一航津安1”可連續完成沉管的出塢、浮運及定位安裝等施工作業,且施工效率極大提高。
按計劃,運安一體船將于7月底試航,開展多項聯調聯試工作,為今年年底首節沉管安放進行準備。
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