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深中通道钢壳沉管智慧梦工厂开厂

信息时报 | 记者 成小珍 通讯员 粤交集宣 岳路建 | 2019-06-05 21:17:10

信息时报讯(记者 成小珍 通讯员 粤交集宣 岳路建)记者6月5日从广东交通集团获悉,历经11个月改造,位于珠海市桂山镇牛头岛的深中通道钢壳沉管智慧梦工厂开厂。据悉,深中通道已于今年5月完成沉管隧道足尺模型浇筑试验。6月底,深中通道牛头岛沉管预制厂将迎来首个管节浇筑,为年底首个管节浮运做好准备。未来,项目32个管节中的22个将在这里预制和舾装,全部预制工作计划于2022年底完成。


“智慧”预制厂现身伶仃洋

牛头岛沉管预制厂是目前世界上最大规模的沉管预制工厂,曾承接港珠澳大桥33节沉管隧道建造。经全面“智慧化”改造,该厂正式肩负起深中通道项目其中22个沉管管节预制的艰巨使命。

深中通道沉管隧道为世界首例双向八车道海底沉管隧道,其断面宽度达46-55.46米,比港珠澳大桥双向六车道钢筋混凝土沉管隧道断面还要宽9米,单孔跨度超过18米,沉放最大水深达到40米,沉管结构的受力非常复杂,是目前世界上最宽的海底沉管隧道。

据了解,22个沉管管节首先在广州南沙龙穴岛船厂完成钢壳的制造,后运抵珠海牛头岛进行混凝土浇筑,在浅坞区、深坞区完成一次舾装和二次舾装作业后,再由自主研发专用装备沉管浮运安装一体船运至隧址进行沉放。

目前,沉管预制厂全面“智慧化”升级改造完成,200台管节整体移动小车已全部完成安装调试,智能浇筑设备进入浇筑调试阶段。新设备和新工艺全面提升了沉管预制工作的效率和质量控制能力。


计划年内沉放首节沉管

据了解,深中通道项目全长约24公里,北距虎门大桥约30公里,南距港珠澳大桥约38公里,是集“桥、岛、隧、水下互通”于一体的世界级集群工程。该项目采用东隧西桥方案,主要由长6.8公里的特长海底钢壳混凝土沉管隧道、主跨1666米伶仃洋大桥、主跨580米横门大桥、长约13公里非通航孔桥、东、西人工岛以及3 处互通立交、1 处综合管理处、1 处养护救援区等关键构造物组成。采用设计速度100公里/小时的双向8车道高速公路技术标准,计划2024年建成通车。

2016年12月,深中通道先行工程西人工岛正式开工,至2017年9月正式成岛。2017年12月,东人工岛正式开建。2018年,深中通道实现全面开工,桥、岛、隧、水下互通等构造物建设稳步推进。2019年,项目建设进入关键年,计划年内完成沉管隧道首节管节预制及沉放。

目前,深中通道沉管隧道工程进展顺利。海上DCM施工船舶正在进行海上作业,“一航津安1”已于6月1日顺利出坞,相较于港珠澳大桥采用的分体式浮运安装船组,“一航津安1”可连续完成沉管的出坞、浮运及定位安装等施工作业,施工效率极大提高。按计划,运安一体船将于7月底试航,开展多项联调联试工作,为年底首节沉管安放进行准备。


关注:

研发破解施工难题

智慧化改造重重困难,深中通道建设者迎难而上,通过80多次方案研讨、300多份图纸、23项攻关,预制厂改造中取得了11项专利,将一张张设计蓝图变为现实。


研发出800吨承载力智能台车

据了解,深中通道沉管隧道每个标准管节的尺寸为165×46×10.6米,用钢量约1万吨,其排水量相当于一艘中型航空母舰。沉管预制施工包含两次沉管移动、混凝土浇筑、两次舾装等繁复流程。对工程师们来说,如何将重达一万吨的“巨无霸”钢壳从驳船上安然无恙地运送到预制车间是首个难题。

“这种运输最适合的方式是智能小车编组,但国内现有智能小车的承载力远达不到要求,必须重新研发。”中交四航局深中通道项目总工程师黄文慧表示,最初找了业内11家高规格、实力雄厚的设备制造商,由于项目规模大、难度高、技术复杂,没有一家单位保证完成,项目组只好自主研发。历时一年半后攻克难关,研发出了单台承载力达800吨的智能台车。

钢壳沉管浇筑完成后将有近8万吨,并将再次纵移至浅坞区进行一次舾装作业。而200台智能小车编组将彻底解决单节8万吨沉管转运难题,大大提升管节转运工效,预计沉管纵移完成只需3天时间,对缩短沉管预制工期有很大推进作用。


研发出智能浇筑系统

工程师们面对的第二个难题,是如何在单个管节2500个仓格实现毫米级误差的混凝土浇筑工作。

“深中通道沉管隧道每个标准管节由2500个约4 —16立方米封闭仓格构成,高流动性自密实混凝土方用量达到约2.9万立方米,要在这样一个庞然大物里封闭的环境下完成混凝土浇筑工作,既看不见,又要求混凝土浇筑完要与面板紧密贴合,难度可想而知。”据深中通道管理中心工程师杨福林介绍,为解决这一难题,工程师们进行了上百次科研试验,配制出了更适合钢壳沉管浇筑,且稳健性更强的高流动性自密实混凝土,在6个月时间内成功完成足尺模型浇筑试验,同时还研发出了智能浇筑系统。

其中,智能浇筑系统是对沉管仓格进行精准浇筑的新型平台,通过对混凝土生产及浇筑等全过程监控,实时记录统计数据,实现高流动自密实混凝土的过程控制,以控制下料高度、浇筑速度等精细化手段控制每个仓格的浇筑过程。该系统极大提高了沉管浇筑效率和质量,沉管预制预计可缩短至30天/节。


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