作者:朱汉斌,夏小健 来源:中国科学报 发布时间:2024/6/30 20:04:00
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深中通道背后的“黄埔文冲”力量

 

6月30日,万众瞩目的深中通道正式开通。随着深中通道通车,从深圳到中山的车程将从目前2小时缩短至30分钟。这个集“桥、岛、隧、水下互通”于一体的跨海集群工程,采用“东隧西桥”的方案建设,拥有世界首例双向八车道海底沉管隧道。其中,海底隧道的沉管段长5035米,运输安装需要量身定做的装备。

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深中通道西人工岛。徐勉 摄

记者从中国船舶黄埔文冲(以下简称黄埔文冲)获悉,作为深中通道项目的参建单位,黄埔文冲建造了最能体现项目难点与创新点的GK02标段8个标准管节,6个非标准管节,1个实验段管节,建造了为管节运输安装量身定做的世界首制自航式沉管运输安装一体船“一航津安1”,以及西人工岛57个钢圆筒制作、大桥钢护筒钢套箱、“黄船030”浮坞改装、隧趾中管廊部分工程等,钢结构制造物量总达22万4千余吨,相当于5.3个鸟巢钢结构的用钢量。

从人工岛到管节钢壳

架天路、筑长城、造双岛……要实现“东隧西桥”的方案,必须在东边海底隧道与西边跨海大桥之间的海中垒筑一座人工岛,这正是伶仃洋现在的新地标。

“57个钢圆筒,黄埔文冲承建了21个”,说起与深中通道的前缘,西人工岛钢圆筒项目负责人徐朝阳自豪地说,“每个钢圆筒直径28米、高35-40米,重达650吨,精度难以控制,十分容易变形,但我们交付的产品,得到业主高度认可,也为后续合作打下基础。”

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沉管运输安装一体船。于佳林摄

在得知深中通道沉管隧道钢壳制造项目招标后,黄埔文冲积极接洽,充分发挥船舶焊接与道路桥梁建造优势,于2018年2月1日,与深中通道管理中心正式签订深中通道海底隧道GK02合同段管节钢壳制造合同,这是黄埔文冲当时最大的一笔非船订单。

连接隧道的钢壳单个长165米,重达万吨,其焊接量大、施工精度要求极高,焊缝长度更是超过280公里,如篮球场大小的钢板平整度误差不得超过4毫米。

“船舶的钢板多是大型钢板,有些还是特殊板材,黄埔文冲具备大型钢结构的生产能力和技术能力。”黄埔文冲深中通道的总负责人陈标烘说,“但是,一个管节钢壳的体量相当于一艘10万吨级船舶,制造精度却远高于造船要求,也给我们带来许多新挑战。”

为了将万吨钢结构送到施工海域,黄埔文冲对船厂的浮船坞进行了大改装,首次突破万吨管节下水、拖运、上岸等系列性难题。

实现技术里程碑进展

针对该项目工程钢结构体量大、先例少、标准高的特点,黄埔文冲多次组织召开专题会研究部署,抽调精兵强将积极配合管理中心和设计等单位开展前期调研,详细策划编制项目工程方案,制订系列管理计划。

在生产期间,黄埔文冲主动与参建各方充分沟通,突破多项工艺技术难点,提出诸如变宽管节采用以“直”代“曲”、“船台线”+“船坞线”两线建造等创造性工程方案,船坞内“总拼+浇筑”通用坞墩、大跨度端封门和止水带坞内一次性安装、大尺度深吃水管节起浮出坞、“模块车+移船小车”转运管节过驳、钢壳智能制造生产线等均为首创,填补多项行业技术空白。

“建造期间,黄埔文冲在业主组织的评比中屡获荣誉。”黄埔文冲技术负责人何开平谈起来,记忆犹新,“依托项目开展,黄埔文冲形成多项研究成果,包括中国船舶集团科技进步奖一等奖、中国造船工程学会科技进步奖二等奖、中国公路学会交通BIM工程创新奖、中国钢结构协会科学技术奖特等奖,为后续承建大型钢结构项目打下扎实基础。”

为按期、高标准交付这些钢壳,深中通道管理中心和中国船舶集团联手打造了国内第一条大型钢结构智能制造生产线。黄埔文冲深中通道沉管隧道钢壳制造工程总工程师赖少波顺势搭上这趟智能化的“顺风车”,牵头构建了以智能切割生产线、片体智能焊接生产线、块体智能焊接生产线、智能涂装车间及车间管控系统等为核心的“四线一系统。”

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首个标准管节E2出运。于佳林摄

“这条生产线的应用,实现钢壳管接近70%的自动化制造,钢壳制造精度及焊缝、涂装质量合格率达到100%。”提起这条生产线,赖少波很是开怀。“这些新技术,对船舶行业有里程碑般的意义。不仅使各方面数据相辅相成,解决数据孤岛问题,还为公司迈入智能造船提供了有力支撑,让造船这一传统劳动密集型产业也迈上了’高大上’行列。”

服务项目各阶段需求

随着项目进展,为深中通道“量身”建造海底隧道施工神器的重任,也落到了黄埔文冲肩上。

2019年9月26日,“一航津安1”顺利交付。这是世界上第一艘可以独立运装8万吨沉管的船,该船突破传统拖轮拖带工艺,将两个船体转变为一个整体结构,当与沉管相连后可组成一个整体,通过主、侧推装置使其具备拖带动力,集沉管浮运、定位、沉放和安装等于一体,具有DP动力定位和循迹功能。

交付后,“一航津安1”一战成名。首端偏差值3.4毫米、尾端偏差值9.8毫米的成绩,远优于设计要求的50毫米误差值,并在全球范围内首次实现北斗定位毫米级测控的安装精度,刷亮了“黄埔文冲造”的金字招牌。深中通道圆满实现管壳钢节在水下毫米级高精度精准对接,离不开“一航津安1”的可靠顶用。

2022年2月16日,黄埔文冲建造的最后一个海底隧道管节钢壳完工,比计划提早半年。随后,黄埔文冲转战隧趾(钢壳沉放区域)中管廊的部分工程,这是两个行车道之间的逃生通道,项目内容包括中管廊立柱、纵梁安装,以及格栅板铺设、强电仓防火板安装等。

黄埔文冲有关负责人表示,其项目组克服了隧趾的基础设施薄弱,人员调动不便,施工工艺不熟等困难,为深中通道筑牢又一安全防线。

 
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