为“超级工程”首个钢壳沉管披“盖头”

为“超级工程”首个钢壳沉管披“盖头”

黄埔文冲在建的E4管节


4月12日,粤港澳大湾区重大战略项目深中通道隧道工程首个钢壳沉管顺利完成下水作业, 标志着深中通道项目建设迈上一个新阶段。

不为人知的是,在下水前的最后一道工序,正是由造船人完成的


封孔18000次!


深中通道沉管隧道钢壳GK01、GK02标段制造任务由中国船舶集团有限公司旗下广船国际有限公司、中船黄埔文冲船舶有限公司分别承接。船企除了要完成沉管钢壳的制造、运输外,在管节完成混凝土浇筑后,还需要负责管节混凝土浇筑孔、透气孔的封孔、焊接、密试及防腐涂装。

以E1管节为例,钢壳长123.8米,重达6万吨,在制作阶段预留了约18000个混凝土浇筑孔以及透气孔,都需要在混凝土浇筑完成后、正式下水前,由广船国际的技术人员到珠海桂山牛头岛深中沉管智慧工厂进行相关封堵作业。

18000个混凝土浇筑孔及透气孔的封堵,并不仅仅是焊接18000块钢板。由于每个孔的位置不同,孔径尺寸、钢板厚度都不一样,每块封板都有对应孔位。施工人员需要在随钢壳运输上岛的总重2吨的封板中,找到与每个孔位对应的那一块,才可以对其进行焊接作业。焊接完成后,还需要进行焊缝密试、防腐涂装等工序,最后完成封堵作业。

2019年6月E1管节交付后,广船国际便针对异地作业的特殊问题,进行了人员上岛方案的策划。到牛头岛深中沉管智慧工厂进行封堵作业,最大的问题是当地的施工设施设备与管节钢壳制造的工作内容完全不同,别说船企常备的管线供气二氧化碳了,连二氧化碳焊机、打磨机这些设备都要自己带过去。此外,异地作业过程中与各工序不同施工单位的多方协调、人员的吃住行等问题也需要解决。

广船国际派出了富有现场施工经验的老师傅,安排了安全监管人员及质量检测人员一同上岛,以保障作业过程的安全以及产品的质量。还提前安排了二氧化碳焊机、焊丝的“人肉搬运”,以及就地购买二氧化碳气瓶等物资设备保障。对上岛人员的住宿、交通、后勤保障等也进行了万全的准备。


为“超级工程”首个钢壳沉管披“盖头”

广船国际技术人员在进行封孔作业

为“超级工程”首个钢壳沉管披“盖头”

广船国际技术人员在进行封孔作业


还没等到浇筑完成开始封孔,新的问题又出现了。原来,在之前交付的足尺试验段混凝土浇筑过程中,业主工厂发现混凝土凝固时可能会因为钢壳内部隔板厚薄钢板过渡而产生空腔,为了降低出现混凝土空腔的可能性,广船国际需要在E1管节顶部厚薄板过渡处增设排气孔82个。

广船国际快速反应,迅速组织了人员上岛作业,不但保质保量按时完成了增设排气孔82个的任务,还针对工厂提出的观察钢壳混凝土浇筑整体情况存在不便的情况,与设计单位、工厂一同确定了施工方案,在端钢壳上增开了8个观察孔,大大提升了工厂观察混凝土的便捷性。


打造百年工程、智造工程


为了按期保质完成沉管钢壳制造,打造百年“智造”工程,在利用造船企业在场地条件、制造经验方面优势的基础上,以打造“智能制造品质工程”为目标,广船国际、黄埔文冲在承接钢壳制造任务后,分别研究打造了全新智能化生产车间,建设了一批智能生产线:板材/型材智能切割生产线、片体(小组立)智能焊接生产线、中组立智能焊接生产线、智能涂装生产线、平面分段流水线及MES车间管控系统等智能制造生产线。此外,他们还利用BIM 技术、物联网、云计算、大数据等新一代信息技术研究开发钢结构智能管控系统,实现车间设计、工艺、制造、管理、监测、物流等环节的集成优化,采用大数据技术实现智能管理与决策,全面提升综合管理水平。通过加大研发力度,引进先进设备,提高了生产效率,以智能化生产最大限度替代了人工操作,从而提高了产品质量。

在首个管节钢壳的专家评审会上,管节钢壳设计者之一、中交公路规划设计院有限公司深中通道勘察设计A合同段隧道专业负责人黄清飞博士表示,首个管节的487.6平方米钢壳端面平整度控制在正负4毫米以内、5685.6平方米的底部平整度控制在正负8毫米以内,在隧道沉管领域为世界首创,可以说是成功挑战了世界极限。

目前,E3管节的浇筑工作正在牛头岛进行,对密闭舱室的检查确认是其中非常重要的一环。为了保证封孔作业不受疫情影响,广船国际正对预备上岛人员做好健康检查,按珠海市要求进行报备登记,向上岛人员配足防疫口罩,按要求做好消毒工作,做到打赢防疫攻坚战与生产复工两不误。

此外,由黄埔文冲制造的深中通道沉管钢壳项目E4管节已经完成了主体建造,进入验收阶段。该管节端钢壳安装精度倾角控制在限差中值,最大误差4.7毫米,平整度点位合格率99.1%,完全满足甚至超出了95%合格率的要求。

而同样由广船国际负责制造的E5管节则预计在5月进入验收阶段。


链接

深中通道是国务院批复的《珠江三角洲地区改革发展规划纲要(2008-2020年)》中确定实施的重大交通基础设施项目,也是国家“十三五”重大工程。

深中通道作为珠三角“深莞惠”与“珠中江”两大城市群之间唯一公路直连通道,是广东自由贸易试验区与粤港澳大湾区之间的交通纽带,对完善国家高速公路网络和珠三角地区综合交通运输体系,推进珠江两岸产业互联互通以及各类要素高效配置,加快推动粤港澳大湾区城市群融合发展具有重要的战略意义。

深中通道采用东隧西桥方案,是集结“隧、岛、桥、水下互通”的世界级高难度工程。深中通道沉管隧道将由32节深埋在伶仃洋海底40多米深基槽内的沉管组成。除尺寸为46×10.6×165米的标准管节外,项目还包括5个总长为615米的变宽管节,其断面宽度从46米逐渐变宽至最宽的55米。建成后的深中通道沉管隧道将是世界上最宽的海底沉管隧道。

为了实现深中通道隧道100年寿命的设计要求,深中通道沉管隧道采用钢壳混凝土组合结构形式,即由钢板包裹混凝土,形成类似“三明治”的结构。该结构为国内首次应用,国际上首次大规模使用。

2018年2月,中国船舶集团有限公司旗下广船国际有限公司、中船黄埔文冲船舶有限公司分别承接了沉管隧道钢壳GK01、GK02标段的制造任务,同年4月开工建造试验段、年底广船国际交付GK01标足尺模型试验段。

2019年6月26日,由广船国际制造的深中通道沉管隧道E1管节钢壳正式出运。同年8月4日,由黄埔文冲建造的深中通道沉管隧道GK02标段E2管节成功过驳出运。

2020年1月16日,广船国际制造的深中通道沉管隧道E3管节钢壳正式出运。

(记者 邝展婷 通讯员 莫蕾露 于佳林 )



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