9月15日，中交一航局承建的南北兩條大型跨海沉管隧道——大連灣海底隧道和深中通道，再次迎來(lái)雙“管”齊下的歷史性時(shí)刻，刷新了沉管隧道建設(shè)的新紀(jì)錄。其中，北方首條大型沉管隧道大連灣海底隧道E9管節(jié)成功安裝，標(biāo)志著沉管安裝施工任務(wù)過(guò)半。
海底隧道建設(shè)所用的沉管，長(zhǎng)180米，寬33.4米，高9.7米，重約6萬(wàn)噸，相當(dāng)于一艘航空母艦的排水量。如此龐然大物，是如何平穩(wěn)沉放到海底的?除了建設(shè)者們超高的技術(shù)，還離不開(kāi)沉管安裝的“大國(guó)重器”——專用船舶設(shè)備。
古人云“工欲善其事，必先利其器”，浮運(yùn)安裝船組“津安2”“津安3”及碎石基床整平船舶“津平1”，就是海底沉管隧道建設(shè)必不可少的核心裝備。國(guó)內(nèi)首制沉管安裝船“津安2”“津安3”是姊妹船，規(guī)格相同，船體長(zhǎng)40.2米、寬56.4米、高12.6米，由左右兩側(cè)浮箱和頂部跨梁三部分組成;“津平1”船體長(zhǎng)81.8米，寬46米，總重約6500噸，排水量約為9800噸;其樁腿長(zhǎng)90米，拋石管長(zhǎng)72.7米。“津平1”設(shè)計(jì)整平精度達(dá)25毫米，可在外海環(huán)境中作業(yè)，實(shí)現(xiàn)拋石整平一體化，自動(dòng)監(jiān)測(cè)控制，水深限度可超越40米。三艘船舶的建成，填補(bǔ)了我國(guó)在該領(lǐng)域的技術(shù)空白。
作為“功勛之船”，“津平1”“津安3”“津安2”先后離開(kāi)港珠澳大橋建設(shè)現(xiàn)場(chǎng)，奔赴大連，從南到北，從炎熱到寒冷，跨越2000多公里，為了更加適應(yīng)大連灣海底隧道的工程實(shí)際情況，中交一航局開(kāi)啟了對(duì)船舶的改造之路。
大連灣海底隧道的建設(shè)海域地質(zhì)條件復(fù)雜，項(xiàng)目采用了全國(guó)首創(chuàng)的全漂浮式，即整平船放棄樁腿插裝，改為漂浮在海面上進(jìn)行基床整平。為了保證整平精度、提高效率，項(xiàng)目技術(shù)團(tuán)隊(duì)量身自主開(kāi)發(fā)全漂浮整平船舶調(diào)平綜合可視化監(jiān)視軟件，將船舶壓載調(diào)平系統(tǒng)與整平施工數(shù)據(jù)互聯(lián)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享，實(shí)時(shí)給出整平船所需調(diào)平方向與壓載趨勢(shì);對(duì)“津平1”整平作業(yè)核心裝備——拋石管進(jìn)行防墜落升級(jí)改造，有效解決拋石管墜落拯救難度大的難題;在整平船入料口加裝淡水噴淋裝置，有效消除石料轉(zhuǎn)運(yùn)過(guò)程中產(chǎn)生的揚(yáng)塵，避免碎石揚(yáng)塵對(duì)施工海域的污染。
大連灣海底隧道的沉管安裝技術(shù)與港珠澳大橋一脈相承，但項(xiàng)目技術(shù)團(tuán)隊(duì)在沉管安裝標(biāo)準(zhǔn)化工藝流程的基礎(chǔ)上，對(duì)安裝船的系統(tǒng)軟件進(jìn)行升級(jí)。開(kāi)發(fā)安裝船兩船四角吃水集成可視化系統(tǒng)，兩船吃水?dāng)?shù)據(jù)實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)呈現(xiàn)控制室，一目了然，清晰便捷，極大提高了系統(tǒng)安全運(yùn)行等級(jí)，確保沉管壓載工序順利實(shí)施。
原設(shè)計(jì)的三艘船舶并無(wú)供熱系統(tǒng)，2017年，港珠澳大橋建設(shè)結(jié)束后，中交一航局對(duì)三艘船舶生活區(qū)都加裝鍋爐取暖設(shè)備，甲板外置管路、閥件加裝電伴熱系統(tǒng);考慮冬季整平船插樁工況，在整平船淡水艙及壓載艙內(nèi)加裝大功率鍋爐熱水管路，有效保證冬季船機(jī)助力施工的連續(xù)性。
從E1到E9，從水深10米到30多米，在布滿礁石的海底安裝航母級(jí)沉管，需要將海床整理成一個(gè)平面，難度就像在海底“繡花”，“津平1”像3D打印機(jī)一樣，把碎石一排一排平整地“印”在海底。
每一節(jié)沉管安裝都是一出大戲，而兩艘安裝船就是絕對(duì)的“主角”。船管連接完成后，二次舾裝、沉放演練、管節(jié)浮運(yùn)、管節(jié)安裝等關(guān)鍵工序，都需要在船上完成。為了實(shí)現(xiàn)沉管厘米級(jí)對(duì)接，安裝期間，纜繩絞移速度嚴(yán)格控制在寸動(dòng)狀態(tài)，每分鐘移動(dòng)距離在10厘米以內(nèi)，始終保持緩慢速度進(jìn)行絞移，操作手們通過(guò)測(cè)控系統(tǒng)顯示的管節(jié)軸線偏差進(jìn)行調(diào)控安裝船與沉管的姿態(tài)，根據(jù)測(cè)控系統(tǒng)顯示數(shù)據(jù)，沉管絞移過(guò)程中的軸線偏差嚴(yán)格在1厘米之內(nèi)，有效地控制沉管最終對(duì)接精度。這種精度的要求，對(duì)操作手和船舶性能而言，無(wú)疑是巨大的挑戰(zhàn)。
如今，大連灣海底隧道的沉管安裝數(shù)量和歷程均已過(guò)半，“大國(guó)重器”立下汗馬功勞，也成為海底隧道建設(shè)最有力的名片。
為了實(shí)現(xiàn)沉管厘米級(jí)對(duì)接，安裝期間，纜繩絞移速度嚴(yán)格控制在寸動(dòng)狀態(tài)，每分鐘移動(dòng)距離在10厘米以內(nèi)，始終保持緩慢速度進(jìn)行絞移，操作手們通過(guò)測(cè)控系統(tǒng)顯示的管節(jié)軸線偏差進(jìn)行調(diào)控安裝船與沉管的姿態(tài)，沉管絞移過(guò)程中的軸線偏差嚴(yán)格在1厘米之內(nèi)。
從E1到E9，從水深10米到30多米，在布滿礁石的海底安裝航母級(jí)沉管，需要將海床整理成一個(gè)平面，難度就像在海底“繡花”，“津平1”像3D打印機(jī)一樣，把碎石一排一排平整地“印”在海底。(吉存 鐘啟鋼)
