海上沉井“闯关”记

企业   2024-11-19 19:15   北京  

“我们闯过了数个关卡,终于将单个1.45万吨重的沉井深深扎根海底。”回忆起沉井施工的那段时日,一公局集团厦金大桥(厦门段)项目技术专家许涛仍感慨不已。



厦金大桥(厦门段)项目为福建省重点工程,全长约19.62公里,一公局集团建设其中的刘五店航道桥东锚碇、东主塔等内容。刘五店航道桥是福建省第一座离岸式海中悬索桥,固定和支撑桥梁主缆的东锚碇沉井基础,为国内最大前后分离式沉井基础。沉井施工顺利与否决定着项目的整体进度与安全质量。开工当天,看着一望无际的大海面临海上浮运距离长、定位精度要求高、施工难度大等难题,对于能不能圆满完成建设任务,大家心里都没底。


张利带领团队进行东锚碇钢沉井出坞、浮运桌面演练


开工3个月后,到了沉井施工的环节。“我们划分出大型沉井加工、海上长距离浮运、精确定位与下沉着床四个阶段,像闯关一样制定‘攻略’,确保最终任务能够顺利完成。”项目负责人张利说。


第一关便是大型钢沉井加工。根据气象局预测,厦门将于7月中旬迎来台风季,为避免后续海上沉井浮运和下沉过程遇到恶劣的台风气候,6月下旬必须完成主跨侧沉井的拼装。“单个沉井的常规加工时长是8个月,我们要压缩到7个月,才能避开台风影响。”张利说。项目团队想方设法提高生产效率,通过“实体预拼装+三维激光扫描虚拟预拼装验证”技术,提升拼装精准度,并采取多工序穿插、24小时不间断轮番作业等方式,把沉井拼装的速度提高到极致。一张硬纸板、几张简易的椅子,都可以作为他们的临时“床铺”,稍作休息后又立刻投入到紧张的工作中。最终,仅用时6个月零24天就完成了前井生产、拼装任务。


泉州钢沉井加工基地


拼装完成后,就是第二关海上长距离浮运。项目团队将拼装好的沉井,在5艘海上拖轮的护送下,历经24小时,浮运85海里(约157公里),从泉州制造基地运输到刘五店航道桥桥址,成功完成“海上大挪移”,创下目前世界上沉井海上最长距离拖带浮运记录。在此之前,项目团队提前邀请各级行业专家针对沉井出坞、海上浮运、拖轮编队等关键方案开展多次研讨,反复桌面演练沉井浮运的路线,多次进行助浮板水密性试验及钢沉井漂浮状态下的倾斜度测试。同时与业主、海事单位沟通协调沉井进出港手续批复、水上水下施工许可证办理以及过往船舶安全等事宜,浮运期间,利用无人机视域广、灵活机动的特点,与海巡艇协同开展“海陆空”全方位立体巡查。7月4日清晨,沉井正式启航,7月5日14时顺利抵达预定点位。


钢沉井浮运过程中


随后,步入第三关精确定位的考验。沉井水上定位精度控制难度大、安全风险高,是全线施工难度最大、工艺最复杂的关键工序之一。想要把长66米、宽48米的“钢铁巨兽”的下放精度控制在5厘米误差内,若采用传统人工测量获取结构数据,数据采集往往不实时、不全面。建设团队提前预判潜在风险,早在4月份就联动设计总院打造出海上沉井施工智能监控决策系统。沉井施工过程中,项目通过如同“智慧天眼”的系统,利用沉井内部设置的水位镜和115个高精度传感器等设备,对沉井海上浮运、定位、下沉等工序进行全天候、全方位、全过程的精准实时监测,时刻收集并反馈沉井位置、姿态与周边水文变化等情况,有效控制下沉过程中风、浪、流作用的摆振影响。


钢沉井正在进行定位,选择最佳时机快速注水下沉


实现精准定位后,项目开始第四关沉井下沉入海。入海过程中,由于涌水速度快、沉井体积大,如果各隔仓注水量不平衡就发生倾斜,会导致最终位置出现偏差。于是,项目团队组成9个注水小队,根据“智慧天眼”的检测结果对沉井35个隔仓分阶段注水调平。沉井抵达海底后,数名成员还穿着潜水服下潜32米多,对沉井底部进行支垫作业,保证沉井着床姿态稳定。


国内跨海桥梁最大分离式沉井基础成功“会师”


7月8日清晨5点30分,经过3天3夜的连续奋战,首个锚碇沉井成功着床。项目团队根据首个沉井闯关过程中遇到的各类问题,进一步优化了出坞方案、助浮结构、注水系统等内容,对闯关“攻略”进行了总结升级。8月30日,项目团队又将这一套通关“秘籍”应用到后井施工的过程中,全程施工顺利仅用时65小时。


当清晨的第一缕阳光洒在海面,厦金大桥(厦门段)东锚碇前、后沉井成功牵手。“看到这个画面,一切都值了。”张利说。

来  源 | 公路市政事业部、厦门公司、厦金大桥(厦门段)项目

供  稿 | 谭渝攀、姚博宇   校对 | 罗世鹏

责  编 | 冯碧玉

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