从沉管钢壳制造到沉放安装

从钢箱梁制造到架设

深中通道

这个超级工程的建设

到处都有船舶力量的身影 



近日

深中通道工程再次推进重大节点

且看，中国船舶造

“国之重器”如何大显身手

　　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。

　　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。

　　世界最宽沉管隧道管节由中国船舶制造

　　8月30日13时，在施工船队、各方工作团队的密切协同下，历经38小时连续施工作业，粤港澳大湾区超级工程——深中通道沉管隧道东端首个管节E32完成沉放安装。

　　这标志着从今年9月开始，深中通道正式开启东西两侧同步安装沉管的新征程，预计2023年，项目东、西人工岛将通过沉管隧道跨越伶仃洋“握手”。

　　这次沉放的E32可不是一般的常规管节。 

　　深中通道沉管隧道长约6.8公里（沉管段长约5公里），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。

　　在这个目前世界上最宽的海底沉管隧道之中，E32是“宽中之宽”，长123.8米，横断面由53.5米逐渐变宽至55.46米，高10.6米，具有非对称变宽的特点，浇筑混凝土后重约6.6万吨。这个管节的沉管钢壳，由中国船舶集团旗下黄埔文冲负责制造。

　　为保证深中通道海底隧道的密封性和强度，沉管钢壳对制作精度、制作质量要求极高。尤其是三个关键性问题急需解决：

　　Q1 变宽管节由于存在曲率变化，生产设计建模更加繁琐；板件基面不平直，无法采用平面分段流水线制作，效率低下。怎么办？

　　在联合设计阶段，建造团队提出以“直代曲”的方案，将管节曲率半径转换成斜直线。不仅解决了因管节存在曲率而导致无法在平面分段流水线制作的问题，也为钢壳三维建模提供了便利。

　　Q2&3 首先是变宽管节需要在船坞内完成一次舾装工程，时间紧，且安装及协调工作难度大。

　　其次，变宽管节重量大、尺寸大，吃水较深，现有坞墩高度无法满足钢壳在浇筑后出坞要求。怎么办？

　　面对重大挑战，深中通道项目团队：

　　#  设计、采用“矮支墩+可调支撑头”的矮支墩体系；

　　#  设计相应工装，联合各方制定方案和步骤流程，为管节顺利出坞提供了技术保障；

　　#  制定详细安装方案，设计制作专用安装辅助工装，从工艺工法策划上助力现场快速安装。

　　据悉，黄埔文冲目前已完成所负责的14个正式管节开工及11 个管节交付，剩余3个管节将于2022年一季度交付完成。

　　同样承担了深中通道隧道沉管钢壳制造任务的中国船舶集团旗下广船国际，近日刚刚完成了E15管节钢壳的过驳交付。E16钢壳计划在9月底前进行联合验收；E17钢壳则正在进行大节段总组。

　　最宽管节的沉放安装有中国船舶支持

　　这样一个庞然大物制造出来了，如何运输、安装？水上施工装备，对中国船舶人来说，也是舍我其谁。

全球首艘沉管运输安装一体船“一航津安1”

　　拥有完全自主知识产权，由深中通道管理中心牵头组织，中交第一航务工程局有限公司提出、中国船舶集团旗下黄埔文冲建造。

　　该船是世界首制集沉管隧道浮运安装于一体的专用船舶，集沉管浮运、定位、沉放和安装等功能于一体，具有DP动力定位和循迹功能，可以实现沉管管节智慧安装，保障施工全过程精度、质量可控，提升长距离管节浮运施工安全保障能力，降低通航安全保障压力，保障水上公共安全，减少疏浚量近1500万立方米。

水下3D碎石整平清淤船

　　由交通运输部广州打捞局联合中国船舶集团旗下七〇八所、华南船机及天津水运工程研究院共同研发。

　　其中，华南船机自主研发的高精度3D水下整平系统，在E32沉放作业中验证了其高技术、高性能。

　　高精度3D水下整平系统被誉为水工领域的“大国重器”，主要负责管节下放前海底碎石基础铺设工作，集供料、整平、测量、控制于一体，可在海底基床自动高效进行碎石3D整平作业，7天即可完成近1万方碎石铺设任务，其独创的横断面分幅错缝摊铺工艺为世界首例，满足碎石基础变化需求，碎石整平精度可达±2.5厘米，是中国碎石基础整平精度最高的船舶整平设备，在国际上也属于领先水平，被业界形象地称为深水碎石铺设的“3D打印机”。 

　　该系统：

　　#  首创了“浮式自动化输料母船+坐底整平架”的系统形式；

　　#  首创了柔性连接的抛石管；

　　#  自带高精度GPS系统，布置有姿态调整装置。

　　克服了潮汐变化以及浮态母船上下深沉对水下整平架的影响，能够精准地定位整平架在海底目标基床位置，整体提高了铺石的作业效能，大大提高了施工工效。

　　E32的沉放安装，还动用了万方耙吸式挖泥船“浚海5”、供料锁固船、管节沉放吊舶及测量控制塔等关键设备。

　　广州打捞局深中通道项目S08合同段项目经理部专门向七〇八所、华南船机等单位发来表扬信，点赞中国船舶集团旗下单位研发团队的央企担当和技术实力。

　　深中通道桥梁工程长约17公里，包括超大跨径海中悬索桥伶仃洋大桥，斜拉索中山大桥及非通航孔引桥等。主跨1666米的伶仃洋大桥为双塔三跨悬索桥，主跨跨径居世界同类桥梁第四，桥面位于海面上方90米，建成后将成为全球最高的海中大桥。

　　水上桥梁制造安装离不开船舶力量

　　深中通道桥梁工程中的G03标由中国船舶集团旗下武船集团承接，包含伶仃洋大桥一半（含中跨跨中段）及东泄洪区非通航孔桥钢箱梁制造，总吨位达到9.77万吨，是深中通道3个钢结构标段中吨位最大的标段。

　　G03标包括钢箱梁主梁共10种类型，共107个节段。东泄洪区非通航孔桥采用连续钢箱梁体系，钢箱梁主梁采用分幅等截面船形钢箱连续梁，顶板为正交异性板结构，共计48个大节段。作为深中通道项目中的重点、亮点、看点和难点，桥梁工程的社会关注度高，建设要求高。

　　自项目承接以来，武船集团全面推行智能装备、BIM技术在制造过程中的实施应用，全新规划建造了板材智能下料切割生产线、板单元智能焊接生产线、节段智能总拼生产线、钢箱梁智能涂装生产线以及车间制造智能管控为核心的“四线一系统”，促进产品质量品质提升和桥梁钢结构产业升级。

　　近日，深中通道G03标项目在深中通道桥梁工程2021年上半年优质优价检查评比中，喜获综合第一名（实体质量标杆奖第一名、实体质量达优奖）。目前，深中通道G03标在武汉厂区（单元件制造）、中山基地（大小节段总拼）及桥位（大节段连接）各项工作已全面展开，施工质量整体可控，各项检测指标优良。

架桥“神器”来帮忙

　　深中通道的桥梁钢箱梁，将由“天一”号运架梁一体船、“小天鹅”号新型自航式专用起重船等“架桥神器”负责架设。

　　“天一”号、“小天鹅”号都由中国船舶集团旗下上海船院负责或参与设计；在“上岗”深中通道项目前，则由广船国际文冲修造负责升级改造。


| 记者：王进/邝展婷
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