港珠澳大橋最后一節(jié)巨型沉管安裝成功
發(fā)布時間:2017-03-07 16:49:11
2017年3月7日,港珠澳大橋海底隧道最后一節(jié)巨型沉管——E30管節(jié)安裝取得圓滿成功,軸線、縱坡、艏尾高差等各項關(guān)鍵指標均滿足設(shè)計標準。至此,33節(jié)世界最大體量沉管全部安裝完畢,已建隧道總長達到5652米,距最終合龍僅差12米。
E30沉管位于隧道合龍口東側(cè),長171米,為異形曲線段管節(jié),整體呈梯形。由于E29沉管已于2月中旬安裝就位,最終接頭已經(jīng)制造完成,長度、位置均已無法改變,因此E30沉管是保證最終接頭安裝的最后一道關(guān)口,在33節(jié)沉管安裝中受限制條件最多,施工難度最大,精度要求最高,堪稱“一錘定音”。同時,E29沉管安裝后,基槽龍口東西長度已不足200米,實測表明,因受狹口效應(yīng)影響,現(xiàn)場流速顯著增大;E30沉管沉放時,阻水面積將超過龍口寬度的90%,線形控制難度特別大。這不僅是港珠澳大橋沉管安裝施工的最后一戰(zhàn),更是關(guān)系最終接頭能否精準對接乃至海底隧道建設(shè)成敗的背水一戰(zhàn)。
謀定而后動。隧道最終接頭兩側(cè)沉管安裝精度控制難題成為中國交建建設(shè)者攻關(guān)的重點。隧道建設(shè)最難難在最后對接,采用“盾構(gòu)法”等傳統(tǒng)方法施工的隧道,對接誤差一般在15cm;沉管隧道建在海底,很多測量方法都無法施展。三年多來,島隧項目總部深入開展隧道龍口線形動態(tài)評估及控制系列專題研究,制定了綜合采用 GPS系統(tǒng)、雙人孔投點、管內(nèi)貫通測量、水下人工復(fù)核等四種測量手段進行比對、校正的定位方案,力爭使線形誤差控制5cm之內(nèi),為最終接頭安裝奠定良好的基礎(chǔ)。
精心選擇對接時機是保證對接精度的又一個關(guān)鍵。E29沉管對接時間長達7個小時,是整個港珠澳大橋海底隧道沉管安裝以來最為艱難的一次對接。安裝完成后,項目總部增設(shè)了海流橫向觀測儀器,進一步強化了龍口區(qū)海流觀測頻次,分析流場變化規(guī)律,尋找最平穩(wěn)時段進行沉管對接。
為搶抓黃金施工季,如期完成大橋貫通目標,E29沉管安裝剛剛完成,建設(shè)者隨即啟動了E30沉管安裝準備。2月21日,項目總部召開施工專項協(xié)調(diào)會,部署基槽回淤監(jiān)測、碎石基床鋪設(shè)、沉管隧道線形控制評估等各項工作,要求在最短的時間內(nèi)全面做好二次舾裝、基床整平、船機設(shè)備檢查等各項工作,不耽誤一分一秒,抓住3月上旬窗口完成最后一節(jié)沉管安裝施工。
建設(shè)者不顧連續(xù)施工的疲勞,夜以繼日加緊推進各項準備工作,測量塔安裝、管內(nèi)設(shè)備安裝調(diào)試相繼完成,沉放演練、基床鋪設(shè)依次展開,各道工序無縫銜接,測量標定復(fù)核、船機設(shè)備狀態(tài)檢查反復(fù)多輪,在工期最緊張的情況下始終保持平常心態(tài),不讓一絲隱患出塢門。
沉管安裝是需要一個多工序同步推進、多單位密切配合、多體系協(xié)同保障的系統(tǒng)工程,任何一個小小的疏忽都可能帶來重大風險,準備時間又僅僅只有半個月,絕不能留下一絲隱患。3月1日,林鳴總經(jīng)理到 “津平1” 整平船和“津安2”、“津安3” 安裝船現(xiàn)場辦公,逐項檢查準備工作落實情況,鼓勵參建人員加倍嚴格、加倍謹慎、加倍小心,慎終如始,精益求精,圓滿實現(xiàn)高精度對接目標,為世界最大沉管安裝畫上圓滿句號。
4日早上7:37,E30沉管基床最后一條碎石壟整平完成。經(jīng)多波束實測和潛水探摸,整平精度符合設(shè)計規(guī)范,回淤強度可控;已經(jīng)過多次沉放演練的E30沉管整裝待發(fā),準備工作全面就緒。
6日7:30,林鳴總經(jīng)理下達開工指令,E30沉管緩緩絞移出塢。“三月天,孩兒臉”,由于正值冬春轉(zhuǎn)換時節(jié),天氣多變。臨出發(fā)前,受大霧影響,海上能見度極低,浮運指揮團隊憑藉自主研發(fā)的拖航控制系統(tǒng)和豐富的經(jīng)驗,謹慎開展編隊作業(yè)。10:30,編隊完成,霧消霾散,13艘大馬力拖輪、10艘海事警戒船護衛(wèi)著安裝船隊,沿著沉管預(yù)制廠支航道、榕樹頭航道、回旋區(qū)浮運線路,浩浩蕩蕩駛往施工海域。為進一步驗證拖力、流速、水深之間的關(guān)系,給以后類似工程提供經(jīng)驗,E30拖航途中開展了快拖試驗,首次采用四艘大馬力拖輪主拖、四艘拖輪幫拖的方式進行拖帶作業(yè),沉管最快航速接近4節(jié)。
臨近傍晚,北風突起,海上風力達到6級,大風卷著白浪一陣陣涌上管頂。建設(shè)者戰(zhàn)風斗浪,嚴格按照標準化施工流程,高質(zhì)量完成系泊轉(zhuǎn)換、舾裝件拆除、拉合系統(tǒng)安裝等各項工作,做好沉放準備。
水下人工測量是對接精度控制的重要手段。水深流急,多點定位,操作困難,E30沉管對接時最大單邊測量長度超過40米,這在所有沉管安裝中還是第一次。安裝之前,林鳴總經(jīng)理帶領(lǐng)測量技術(shù)員到“鹽中撈386”潛水船再一次做現(xiàn)場技術(shù)交底,鼓勵潛水員精準測量,細致復(fù)核,為沉管對接提供科學的決策依據(jù)。
7日凌晨3:18,在對現(xiàn)場海況、基床回淤、人員狀態(tài)、船機設(shè)備等進行再次確認后,林鳴總經(jīng)理下達沉放指令。此時,陣風已歇,海面風平浪靜,巨大的沉管緩緩下沉。
龍口效應(yīng)增添了沉管操控的難度,隨著沉管逐步下沉,阻水面積越來越大,槽底流速隨之增大。豐富的安裝經(jīng)驗,精心選擇的對接時機,讓建設(shè)者應(yīng)對裕如。經(jīng)過多輪對位置、縱坡、姿態(tài)的測量、比對、調(diào)整和復(fù)核后,沉管平穩(wěn)著床。8:40,水力壓接順利完成。經(jīng)貫通測量,各項指標滿足預(yù)控標準,E30沉管安裝取得成功,港珠澳大橋海底隧道沉管浮運安裝圓滿收官。
港珠澳大橋海底隧道長5664米,由33節(jié)巨型沉管和1個最終接頭對接而成,是世界最長的公路沉管隧道和唯一的深埋沉管隧道,也是我國第一條外海沉管隧道。施工海域橫穿中華白海豚保護區(qū),最大安裝深度超過45米,地質(zhì)條件十分復(fù)雜,質(zhì)量標準和環(huán)保要求特別高。中國交建自主攻關(guān),研發(fā)制造了數(shù)十套專用設(shè)備和控制系統(tǒng),形成專利四百多項,構(gòu)建起完整的外海沉管安裝核心技術(shù)體系,為工程建設(shè)提供了堅實的保障,彰顯了中國工程師的時代風采。
自2013年5月1日開始進行首節(jié)沉管安裝施工以來,在近四年的時間里,建設(shè)者逐夢伶仃,持續(xù)攻堅,不斷優(yōu)化施工工藝,不斷完善保障手段,先后攻克深水深槽、強回淤、大徑流等世界級難題,成功開發(fā)并應(yīng)用沉管浮運沉放窗口保障系統(tǒng)、沉管對接窗口保障系統(tǒng)、運動姿態(tài)實時監(jiān)控系統(tǒng)等八大保障系統(tǒng),按照標準化流程推進浮運、系泊、沉放、對接作業(yè),在超長工期中始終秉承“每一次都是第一次”的質(zhì)量理念,圓滿完成了全部33節(jié)沉管安裝對接,已建隧道滴水不漏,引領(lǐng)中國沉管隧道建設(shè)快速邁進世界領(lǐng)先行列,讓實現(xiàn)一橋連三地、天塹變坦途的世紀夢想近在咫尺。
就在E30沉管安裝完成的同一天,最終接頭鋼結(jié)構(gòu)也從上海振華南通基地經(jīng)長途運輸?shù)诌_珠海,將在桂山沉管預(yù)制廠完成灌漿作業(yè)后,選擇合適窗口期用世界最大的12000噸起重船進行吊裝,全面實現(xiàn)港珠澳大橋主體工程貫通目標。