“一航津平2”是我國第五代深水整平船，主船體為箱型“回”字結(jié)構(gòu)，整平作業(yè)最大水深40米。 劉志溫攝 (中經(jīng)視覺)
我國自主研制的第五代深水整平船“一航津平2”日前在江蘇南通下水，集基準(zhǔn)定位、石料輸送、高精度鋪設(shè)整平、質(zhì)量檢測驗收等于一體，從船體設(shè)計到建造均實現(xiàn)了國產(chǎn)化，多項性能居國際領(lǐng)先水平。
在海底放一臺“3D打印機(jī)”，在水下鋪“路”，這并非是電影里的橋段，而是現(xiàn)實的場景。
振華重工為中交一航局研制建造的自升平臺式碎石整平船“一航津平2”日前在江蘇南通下水，投產(chǎn)后將進(jìn)一步鞏固我國在海底隧道基礎(chǔ)施工領(lǐng)域的世界領(lǐng)先地位。“一航津平2”因其鋪設(shè)作業(yè)的高效率和自動化，被形象地稱為深水碎石鋪設(shè)的“3D打印機(jī)”。
中交一航局黨委副書記、總經(jīng)理由廣君表示，“一航津平2”是我國第五代深水整平船，與“津平1”相比，該船在性能、規(guī)格、國產(chǎn)化程度等方面實現(xiàn)了全方位超越，多項性能居國際領(lǐng)先水平。
該船即將應(yīng)用于深中通道建設(shè)，深中通道連接著珠江東西岸，是為承接粵港澳大灣區(qū)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移打造的交通大動脈。作為世界級超大型“橋、島、隧、地下互通”集群工程，該工程的海底沉管隧道長約6.8公里，是世界首次使用的雙向八車道超寬鋼殼混凝土沉管隧道，具有“超寬、變寬、深埋、回淤量大、挖砂坑區(qū)域地層穩(wěn)定性差”五大技術(shù)難點，工程規(guī)模和技術(shù)難度前所未有。
在海底隧道施工建設(shè)中，沉管基礎(chǔ)整平是必不可少的施工工藝，而用于鋪設(shè)沉管管節(jié)的碎石整平船又是必不可少的核心裝備。此前，振華重工建造的“津平1”服役港珠澳大橋島隧工程，成功填補了國內(nèi)此類船舶的空白，為國家工程提供了裝備支撐。
“一航津平2”船體為世界最大，主船體為箱型“回”字結(jié)構(gòu)，整平作業(yè)最大水深40米，在不移動船身的情況下，單個船位碎石鋪設(shè)整平作業(yè)范圍達(dá)2500余平方米;整平速度較“津平1”提升了一倍，最高可達(dá)每分鐘五米;作業(yè)壽命更長，樁腿使用壽命長達(dá)2000小時。
在建造“一航津平2”的過程中，振華重工成功突破了國外技術(shù)封鎖，實現(xiàn)了施工管理系統(tǒng)的國產(chǎn)化。該系統(tǒng)相當(dāng)于船舶的“大腦”，擔(dān)任作業(yè)的“總指揮”，包括設(shè)備控制、遠(yuǎn)程故障診斷、船舶定位和監(jiān)控等，協(xié)調(diào)各方同時運行，發(fā)出指令并接受反饋。
振華重工項目執(zhí)行總指揮徐彪告訴經(jīng)濟(jì)日報記者，“一航津平2”集基準(zhǔn)定位、石料輸送、高精度鋪設(shè)整平、質(zhì)量檢測驗收等于一體，完全滿足沉管隧道底層碎石鋪設(shè)的要求。更重要的是，它從船體設(shè)計到建造均實現(xiàn)了國產(chǎn)化。
據(jù)介紹，碎石整平船包括船體、拋石系統(tǒng)和抬升系統(tǒng)三部分。拋石系統(tǒng)是整平船的核心部分，主要由石料輸送設(shè)備、拋石整平設(shè)備和施工管理系統(tǒng)組成。此次核心裝備自主研發(fā)制作給項目團(tuán)隊帶來了很大的挑戰(zhàn)，項目技術(shù)主管劉小亮告訴記者，“‘津平1’從系統(tǒng)到整平設(shè)備都是進(jìn)口的，現(xiàn)在完全由我們自己摸索”。
整平頭作為拋石系統(tǒng)乃至整船的“核芯”，其制作的精度要求極高。海底作業(yè)時，整平頭可能面臨著海水腐蝕、沙石摩擦和水壓等種種困難，這就要求整平頭必須具備耐磨、防腐以及相應(yīng)的強度，也對其材質(zhì)及制作提出更高的要求。
整平頭重約30噸，由固定的主管和可以伸縮的平衡管組成，通過4根平衡油缸共同作用調(diào)節(jié)平衡管的伸出長度。整平頭的制作精度控制，尤其是主管和平衡管的精度控制是擺在項目團(tuán)隊面前的首要難題。主管和平衡管都由鋼板卷制，為了控制制作過程中的焊接變形，項目組經(jīng)過反復(fù)研究，進(jìn)行了二次加工，最終單邊板材的卷制比設(shè)計尺寸薄了四至五毫米。
“一航津平2”在海底平穩(wěn)站立，必須依靠四根樁腿，而承載樁腿的就是抬升框架。“抬升框架是抱著樁腿的，雖然外露部分只有短短幾米，實則有20米長，貫穿了全船，是整船最主要的核心結(jié)構(gòu)件，也是制約其下水的重大因素。”中交一航局項目監(jiān)造組技術(shù)負(fù)責(zé)人王明亮說：“抬升框架內(nèi)部結(jié)構(gòu)極其復(fù)雜，施工難度非常高，所有結(jié)構(gòu)件的制造精度均是毫米級，難度可想而知。”
單根樁腿重達(dá)2000噸，為了保證樁腿在抬升過程中的作業(yè)強度，耐磨板必不可少。前期設(shè)計為了保險起見，圖紙上每個樁腿每層都有12塊耐磨板，分3層，“一根樁腿要焊接36塊耐磨板，密密麻麻的，工作量相當(dāng)大，當(dāng)時計劃一個半月到兩個月才能全部完成”。為此，項目團(tuán)隊經(jīng)過現(xiàn)場勘查、反復(fù)討論交流，最終確定每個樁腿減少到24塊耐磨板，工期壓縮至一個月，方便了施工。
據(jù)了解，“一航津平2”將進(jìn)入樁腿安裝和設(shè)備調(diào)試階段，預(yù)計7月抵達(dá)深中通道現(xiàn)場進(jìn)行調(diào)試和交付，接受實際作業(yè)的檢驗。振華重工黨委書記、董事長朱連宇表示，振華重工將精心打造更多施工裝備，為國家基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)提供裝備支撐。
