為“超級工程”首個鋼殼沉管披“蓋頭”

為“超級工程”首個鋼殼沉管披“蓋頭”

黃埔文衝在建的E4管節


4月12日,粵港澳大灣區重大戰略項目深中通道隧道工程首個鋼殼沉管順利完成下水作業, 標誌著深中通道項目建設邁上一個新階段。

不為人知的是,在下水前的最後一道工序,正是由造船人完成的


封孔18000次!


深中通道沉管隧道鋼殼GK01、GK02標段製造任務由中國船舶集團有限公司旗下廣船國際有限公司、中船黃埔文衝船舶有限公司分別承接。船企除了要完成沉管鋼殼的製造、運輸外,在管節完成混凝土澆築後,還需要負責管節混凝土澆築孔、透氣孔的封孔、焊接、密試及防腐塗裝。

以E1管節為例,鋼殼長123.8米,重達6萬噸,在製作階段預留了約18000個混凝土澆築孔以及透氣孔,都需要在混凝土澆築完成後、正式下水前,由廣船國際的技術人員到珠海桂山牛頭島深中沉管智慧工廠進行相關封堵作業。

18000個混凝土澆築孔及透氣孔的封堵,並不僅僅是焊接18000塊鋼板。由於每個孔的位置不同,孔徑尺寸、鋼板厚度都不一樣,每塊封板都有對應孔位。施工人員需要在隨鋼殼運輸上島的總重2噸的封板中,找到與每個孔位對應的那一塊,才可以對其進行焊接作業。焊接完成後,還需要進行焊縫密試、防腐塗裝等工序,最後完成封堵作業。

2019年6月E1管節交付後,廣船國際便針對異地作業的特殊問題,進行了人員上島方案的策劃。到牛頭島深中沉管智慧工廠進行封堵作業,最大的問題是當地的施工設施設備與管節鋼殼製造的工作內容完全不同,別說船企常備的管線供氣二氧化碳了,連二氧化碳焊機、打磨機這些設備都要自己帶過去。此外,異地作業過程中與各工序不同施工單位的多方協調、人員的吃住行等問題也需要解決。

廣船國際派出了富有現場施工經驗的老師傅,安排了安全監管人員及質量檢測人員一同上島,以保障作業過程的安全以及產品的質量。還提前安排了二氧化碳焊機、焊絲的“人肉搬運”,以及就地購買二氧化碳氣瓶等物資設備保障。對上島人員的住宿、交通、後勤保障等也進行了萬全的準備。


為“超級工程”首個鋼殼沉管披“蓋頭”

廣船國際技術人員在進行封孔作業

為“超級工程”首個鋼殼沉管披“蓋頭”

廣船國際技術人員在進行封孔作業


還沒等到澆築完成開始封孔,新的問題又出現了。原來,在之前交付的足尺試驗段混凝土澆築過程中,業主工廠發現混凝土凝固時可能會因為鋼殼內部隔板厚薄鋼板過渡而產生空腔,為了降低出現混凝土空腔的可能性,廣船國際需要在E1管節頂部厚薄板過渡處增設排氣孔82個。

廣船國際快速反應,迅速組織了人員上島作業,不但保質保量按時完成了增設排氣孔82個的任務,還針對工廠提出的觀察鋼殼混凝土澆築整體情況存在不便的情況,與設計單位、工廠一同確定了施工方案,在端鋼殼上增開了8個觀察孔,大大提升了工廠觀察混凝土的便捷性。


打造百年工程、智造工程


為了按期保質完成沉管鋼殼製造,打造百年“智造”工程,在利用造船企業在場地條件、製造經驗方面優勢的基礎上,以打造“智能製造品質工程”為目標,廣船國際、黃埔文衝在承接鋼殼製造任務後,分別研究打造了全新智能化生產車間,建設了一批智能生產線:板材/型材智能切割生產線、片體(小組立)智能焊接生產線、中組立智能焊接生產線、智能塗裝生產線、平面分段流水線及MES車間管控系統等智能製造生產線。此外,他們還利用BIM 技術、物聯網、雲計算、大數據等新一代信息技術研究開發鋼結構智能管控系統,實現車間設計、工藝、製造、管理、監測、物流等環節的集成優化,採用大數據技術實現智能管理與決策,全面提升綜合管理水平。通過加大研發力度,引進先進設備,提高了生產效率,以智能化生產最大限度替代了人工操作,從而提高了產品質量。

在首個管節鋼殼的專家評審會上,管節鋼殼設計者之一、中交公路規劃設計院有限公司深中通道勘察設計A合同段隧道專業負責人黃清飛博士表示,首個管節的487.6平方米鋼殼端面平整度控制在正負4毫米以內、5685.6平方米的底部平整度控制在正負8毫米以內,在隧道沉管領域為世界首創,可以說是成功挑戰了世界極限。

目前,E3管節的澆築工作正在牛頭島進行,對密閉艙室的檢查確認是其中非常重要的一環。為了保證封孔作業不受疫情影響,廣船國際正對預備上島人員做好健康檢查,按珠海市要求進行報備登記,向上島人員配足防疫口罩,按要求做好消毒工作,做到打贏防疫攻堅戰與生產復工兩不誤。

此外,由黃埔文衝製造的深中通道沉管鋼殼項目E4管節已經完成了主體建造,進入驗收階段。該管節端鋼殼安裝精度傾角控制在限差中值,最大誤差4.7毫米,平整度點位合格率99.1%,完全滿足甚至超出了95%合格率的要求。

而同樣由廣船國際負責製造的E5管節則預計在5月進入驗收階段。


鏈接

深中通道是國務院批覆的《珠江三角洲地區改革發展規劃綱要(2008-2020年)》中確定實施的重大交通基礎設施項目,也是國家“十三五”重大工程。

深中通道作為珠三角“深莞惠”與“珠中江”兩大城市群之間唯一公路直連通道,是廣東自由貿易試驗區與粵港澳大灣區之間的交通紐帶,對完善國家高速公路網絡和珠三角地區綜合交通運輸體系,推進珠江兩岸產業互聯互通以及各類要素高效配置,加快推動粵港澳大灣區城市群融合發展具有重要的戰略意義。

深中通道採用東隧西橋方案,是集結“隧、島、橋、水下互通”的世界級高難度工程。深中通道沉管隧道將由32節深埋在伶仃洋海底40多米深基槽內的沉管組成。除尺寸為46×10.6×165米的標準管節外,項目還包括5個總長為615米的變寬管節,其斷面寬度從46米逐漸變寬至最寬的55米。建成後的深中通道沉管隧道將是世界上最寬的海底沉管隧道。

為了實現深中通道隧道100年壽命的設計要求,深中通道沉管隧道採用鋼殼混凝土組合結構形式,即由鋼板包裹混凝土,形成類似“三明治”的結構。該結構為國內首次應用,國際上首次大規模使用。

2018年2月,中國船舶集團有限公司旗下廣船國際有限公司、中船黃埔文衝船舶有限公司分別承接了沉管隧道鋼殼GK01、GK02標段的製造任務,同年4月開工建造試驗段、年底廣船國際交付GK01標足尺模型試驗段。

2019年6月26日,由廣船國際製造的深中通道沉管隧道E1管節鋼殼正式出運。同年8月4日,由黃埔文衝建造的深中通道沉管隧道GK02標段E2管節成功過駁出運。

2020年1月16日,廣船國際製造的深中通道沉管隧道E3管節鋼殼正式出運。

(記者 鄺展婷 通訊員 莫蕾露 於佳林 )



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