文 | 21世纪经济报道 李振
随着一声开工令在祖国东南面的牛头岛上响起,深中通道项目钢壳沉管隧道试验段足尺模型正式开始浇筑,同时,生产线完成全面改造的沉管预制厂正式亮相,标志着项目沉管预制进入全面生产阶段。
1月23日,深中通道项目在珠海市桂山镇牛头岛沉管预制厂召开“一二三·重整行装再出发”动员会暨深中通道项目钢壳沉管隧道试验段足尺模型浇筑开工仪式,为接下来的建设生产起航誓师。
世界最大沉管预制厂实现“智慧化”改造
2018年6月,投资超10亿元、曾承接港珠澳大桥33节隧道沉管建造的世界最大规模隧道沉管预制工厂,又肩负起深中通道项目其中22个沉管管节预制的艰巨使命。
据了解,深中通道项目沉管隧道为世界首例双向八车道海底沉管隧道,其断面宽度达46-55.46米,比港珠澳大桥双向六车道钢筋混凝土沉管隧道断面还要宽9米,单孔跨度超过18米,沉放最大水深达到40米,沉管结构的受力非常复杂。
深中通道管理中心主任陈伟乐告诉21世纪经济报道记者,从结构、工效、技术、方案等各个方面考虑,传统制造已难以满足要求,必须对预制厂升级改造,实现智能化、自动化,以及高质量和可溯源,这是国内首次全过程运用钢壳智能制造技术,可以说是对旧预制方式的一种革命。
在改造过程中,深中通道项目部反复推敲,最终将一张张设计蓝图变为现实,通过80多次方案研讨、300多份图纸、23项攻关,预制厂改造中取得了11项专利。
深中通道项目经理陈伟彬回忆,在卸驳码头改造过程中,项目部凿除了3.3万立方米岩石,遇到绑扎钢筋、混凝土浇筑等需要赶潮汐时,建设者全员坚守在卸驳码头日夜奋战。“十天中可能只有一天可以施工,而一天中可能只有几个小时适合施工,而且这个时间可能在傍晚,也可能在深夜,或者是凌晨,我们与自然抢时间,与困难博弈,最终顺利完成卸驳码头4800立方米混凝土浇筑。”
最终,奋战160天,沉管预制厂全面改造升级完成,其中包括生产线改造、核心装备研发等,实现了从传统工厂向信息化智慧工厂的巨大跨越,完成了移动终端信息化集成、智能浇筑检测、施工监控监测、BIM信息管理等信息化系统的建设,筑就了沉管预制“梦工厂”。
目前已具备足尺模型浇筑条件,基本形成了每月一节高质量沉管的生产能力。
核心装备破解行业级难题
21世纪经济报道记者了解到,深中通道项目此番改造过程中突破了国际技术封锁,自主研发出沉管隧道预制核心装备:单台800吨智能台车和智能浇筑系统。这两大核心装备将在深中通道沉管制造中发挥重要作用,极大提升工效。
智能台车是用于沉管从卸驳区到浇筑区、从浇筑区到浅坞区转运的沉管移动装备。单台承载力为800吨,彻底解决单节8万吨沉管转运困难这一难题,大大提升了管节转运速度,对缩短沉管预制工期有很大推进作用。
未来,深中通道项目将投入共200台电动轮轨式液压台车编队作业,通过控制台车上液压系统升降,实现管节在无源支撑系统与台车支撑系统的相互转换。
中交四航局深中通道项目总工程师黄文慧表示,“起初,我们找了业内共11家高规格、实力雄厚的设备制造商,但由于项目规模大、难度高、技术复杂,没有一家单位能保证完成,我们只好自主研发。”
他表示,期间,项目部进行了多轮市场调研,咨询力学、机械方面的权威专家数十人。经过近百次研讨交流,加上预制厂自身的技术积累,终于攻克难关,研发出适合沉管运输的高承载力智能台车。
智能浇筑系统是对沉管仓格进行精准浇筑的新工艺,通过对混凝土生产及浇筑等全过程监控,实时记录统计数据,实现高流动自密实砼的过程控制,具有效率高、风险低、稳定性高等优点,超越了行业内的传统施工技术,极大提高了沉管浇筑效率和质量。
隧道沉管全面预制拉开序幕
2018年,深中通道项目建设全面铺开,东、西人工岛、沉管隧道、伶仃洋大桥建设取得了开门红,项目建设推进顺利有序,其中西人工岛已成岛,东人工岛堰筑段钢板桩打设完成,深中大桥锚碇围堰和基础正在建设,沉管隧道钢壳E1、E2管节已经开始生产制造,沉管隧道基础、基槽疏浚等工程正有序推进。
随着本次浇筑通过试验,将为后续正式管节预制的人员、设备、材料配比、施工组织等提供重要的技术能力储备,这也意味着拉开隧道沉管全面预制序幕。
陈伟乐表示,“目前,深中通道沉管预制厂已达到每月生产一节沉管的能力标准,项目共32个管节中的22个将在这里预制,全部预制工作计划于2022年底完成。”
2019年,深中通道的建设将逐步进入关键期,也将开始直面诸多世界级技术难题。深中通道钢壳混凝土沉管隧道首节管节计划于今年上半年开始浇筑,我国研制的世界第一艘且唯一一艘沉管运输安装一体船将于今年10月份进行联调联试,为今年年底首节沉管安放进行准备。