一錘定音超級(jí)工程夢(mèng)圓近在咫尺——直擊港珠澳大橋海底隧道最后一節(jié)巨型沉管安裝
2017-03-10
本網(wǎng)訊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(xiàng)關(guān)鍵指標(biāo)均滿足設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。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(zhǎng)達(dá)到5652米，距最終合龍僅差12米。
精度控制要求前所未有
E30沉管位于隧道合龍口東側(cè)，長(zhǎng)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(zhǎng)度、位置均已無(wú)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(shí)，E29沉管安裝后，基槽龍口東西長(zhǎng)度已不足200米，實(shí)測(cè)表明，因受狹口效應(yīng)影響，現(xiàn)場(chǎng)海流流速顯著增大；E30沉管沉放時(shí)，阻水面積將超過(guò)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(zhǔn)對(duì)接乃至海底隧道建設(shè)成敗的背水一戰(zhàn)。
謀定而后動(dòng)。隧道最終接頭兩側(cè)沉管安裝精度控制難題成為中國(guó)交建建設(shè)者攻關(guān)的重點(diǎn)。隧道建設(shè)最難難在最后對(duì)接，采用“盾構(gòu)法”等傳統(tǒng)方法施工的隧道，對(duì)接誤差一般在15厘米；沉管隧道建在海底，很多測(cè)量方法都無(wú)法施展。3年多來(lái)，島隧項(xiàng)目總部深入開(kāi)展隧道龍口線形動(dòng)態(tài)評(píng)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(diǎn)、管內(nèi)貫通測(cè)量、水下人工復(fù)核等四種測(cè)量手段進(jìn)行比對(duì)、校正的定位方案，力爭(zhēng)使線形誤差控制在5厘米之內(nèi)，為最終接頭安裝奠定了良好的基矗
精心選擇對(duì)接時(shí)機(jī)是保證對(duì)接精度的又一個(gè)關(guān)鍵。E29沉管對(duì)接時(shí)間長(zhǎng)達(dá)7個(gè)小時(shí)，是整個(gè)港珠澳大橋海底隧道沉管安裝以來(lái)最為艱難的一次對(duì)接。安裝完成后，項(xiàng)目總部增設(shè)了海流橫向觀測(cè)儀器，進(jìn)一步強(qiáng)化了龍口區(qū)海流觀測(cè)頻次，分析流場(chǎng)變化規(guī)律，尋找最平穩(wěn)的時(shí)段進(jìn)行沉管對(duì)接。
為搶抓黃金施工季，如期完成大橋貫通目標(biāo)，E29沉管安裝剛剛完成，建設(shè)者隨即啟動(dòng)了E30沉管安裝準(zhǔn)備。2月21日，項(xiàng)目總部召開(kāi)施工專項(xiàng)協(xié)調(diào)會(huì)，部署基槽回淤監(jiān)測(cè)、碎石基床鋪設(shè)、沉管隧道線形控制評(píng)估等各項(xiàng)工作，要求在最短的時(shí)間內(nèi)全面做好二次舾裝、基床整平、船機(jī)設(shè)備檢查等各項(xiàng)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)者夜以繼日加緊推進(jìn)各項(xiàng)準(zhǔn)備工作，測(cè)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(kāi)，各道工序無(wú)縫銜接，測(cè)量標(biāo)定復(fù)核、船機(jī)設(shè)備狀態(tài)檢查反復(fù)多輪，不讓一絲隱患出塢門。
沉管安裝是需要一個(gè)多工序同步推進(jìn)、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(gè)小小的疏忽都可能帶來(lái)重大風(fēng)險(xiǎn)，準(zhǔn)備時(shí)間又僅僅只有半個(gè)月，絕不能留下一絲隱患。
多點(diǎn)定位沉管安穩(wěn)對(duì)接
3月4日7時(shí)37分，E30沉管基床最后一條碎石壟整平完成。經(jīng)多波束實(shí)測(cè)和潛水探摸，整平精度符合設(shè)計(jì)規(guī)范，回淤?gòu)?qiáng)度可控；已經(jīng)過(guò)多次沉放演練的E30沉管整裝待發(fā)，準(zhǔn)備工作全面就緒。
3月6日7時(shí)30分，中交港珠澳大橋島隧工程項(xiàng)目總經(jīng)理林鳴下達(dá)開(kāi)工指令，E30沉管緩緩絞移出塢。
由于正值冬春轉(zhuǎn)換時(shí)節(jié)，天氣多變。臨出發(fā)前，受大霧影響，海上能見(jiàn)度極低，浮運(yùn)指揮團(tuán)隊(duì)?wèi){借自主研發(fā)的拖航控制系統(tǒng)和豐富的經(jīng)驗(yàn)，謹(jǐn)慎開(kāi)展編隊(duì)作業(yè)。10時(shí)30分，編隊(duì)完成，霧已消散，13艘大馬力拖輪、10艘海事警戒船護(hù)衛(wèi)著安裝船隊(duì)，沿著沉管預(yù)制廠支航道、榕樹(shù)頭航道、回旋區(qū)浮運(yùn)線路，浩浩蕩蕩駛往施工海域。為進(jìn)一步驗(yàn)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(yàn)，E30拖航途中開(kāi)展了快拖試驗(yàn)，首次采用四艘大馬力拖輪主拖、四艘拖輪幫拖的方式進(jìn)行拖帶作業(yè)，沉管最快航速接近4節(jié)。
臨近傍晚，北風(fēng)突起，海上風(fēng)力達(dá)到6級(jí)，大風(fēng)卷著白浪一陣陣涌上管頂。建設(shè)者嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)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(xiàng)工作，做好沉放準(zhǔn)備。
水下人工測(cè)量是對(duì)接精度控制的重要手段。水深流急，多點(diǎn)定位，操作困難，E30沉管對(duì)接時(shí)最大單邊測(cè)量長(zhǎng)度超過(guò)40米，這在所有沉管安裝中還是第一次。安裝之前，林鳴帶領(lǐng)測(cè)量技術(shù)員到“鹽中撈386”潛水船再一次做現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)交底，鼓勵(lì)潛水員精準(zhǔn)測(cè)量，細(xì)致復(fù)核。
3月7日凌晨3時(shí)18分，在對(duì)現(xiàn)場(chǎng)海況、基床回淤、人員狀態(tài)、船機(jī)設(shè)備等進(jìn)行再次確認(rèn)后，林鳴下達(dá)沉放指令。此時(shí)，陣風(fēng)已歇，海面風(fēng)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(lái)越大，槽底流速隨之增大。經(jīng)過(guò)多輪對(duì)位置、縱坡、姿態(tài)的測(cè)量、比對(duì)、調(diào)整和復(fù)核后，沉管平穩(wěn)著床。8時(shí)40分，水力壓接順利完成。經(jīng)貫通測(cè)量，各項(xiàng)指標(biāo)滿足預(yù)控標(biāo)準(zhǔn)，E30沉管安裝取得成功，港珠澳大橋海底隧道沉管浮運(yùn)安裝圓滿收官。
港珠澳大橋海底隧道長(zhǎng)5664米，由33節(jié)巨型沉管和1個(gè)最終接頭對(duì)接而成，是世界最長(zhǎng)的公路沉管隧道和唯一的深埋沉管隧道，也是我國(guó)第一條外海沉管隧道。自2013年5月1日開(kāi)始進(jìn)行首節(jié)沉管安裝施工以來(lái)，在近4年的時(shí)間里，建設(shè)者不斷優(yōu)化施工工藝、完善保障手段，先后攻克深水深槽、強(qiáng)回淤、大徑流等世界級(jí)難題，成功開(kāi)發(fā)并應(yīng)用沉管浮運(yùn)沉放窗口保障系統(tǒng)、沉管對(duì)接窗口保障系統(tǒng)等八大保障系統(tǒng)，按照標(biāo)準(zhǔn)化流程推進(jìn)浮運(yùn)、系泊、沉放、對(duì)接作業(yè)，在超長(zhǎng)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(duì)接，已建隧道滴水不漏，引領(lǐng)中國(guó)沉管隧道建設(shè)快速邁進(jìn)世界領(lǐng)先行列，讓實(shí)現(xiàn)一橋連三地、天塹變坦途的世紀(jì)夢(mèng)想近在咫尺。
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(zhǎng)途運(yùn)輸?shù)诌_(dá)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1.2萬(wàn)噸起重船進(jìn)行吊裝，全面實(shí)現(xiàn)港珠澳大橋貫通目標(biāo)。
