首页 > 路桥资讯 > 正文
世界最长沉管海底隧道由他们“打通”
2016-10-13 
        (原标题:世界最长沉管海底隧道由他们“打通”)

        继主体桥梁工程贯通后,10月8日,港珠澳大桥海底隧道E33沉管安装成功。海底隧道实现了与东人工岛的对接,接下来仅剩4节沉管,预计到明年上半年,这条全长5664米的海底隧道将全线贯通。

        这是迄今为止世界上最长的沉管海底隧道项目,从2013年5月6日首节沉管完成“深海初吻”,到上周E33沉管精确安装,3年多时间里,建设者们在复杂的气象和水文环境下,先后攻克深水深槽、基床回淤、大径流等一个个世界级难题,已完成了29节巨型沉管浮运安装施工,创造了“三战伶仃”“一年十管”等一个个工程新纪录。

        为安装沉管,建设者们设计了两艘沉放舶:“津安2号”和“津安3号”。安装时,沉管被吊装在沉放舶下方,利用其它拖船的动力,浮运到相应的海上安装区域,待船只系泊固定后,再开始沉管的下沉和对接。安装过程中,所有对沉管的控制,都维系在这两艘沉放舶上。

        每逢安装期,沉放舶上便聚集了大量工作人员,他们往往要连续奋战数十个小时。他们长期居住在沉管预制厂所在的牛头岛上,于他们而言,不存在周末,有的人甚至已经没有了休假的概念。

        “可以说大桥工程的每一个工区都涌现出一大批英雄好汉,每个工区都有自己的创新点,都有各自不同的感人故事。在津安2号、3号沉放舶上的小伙子们,帅气、阳光、天生有一股冲劲!他们中的每一个人都是我心目中的明星。”港珠澳大桥管理局行政总监韦东庆如是说。

        “风流船长”王汉永:

        “我不怕,兄弟们就不怕”

        10月7日入夜,E33沉管已经抵达安装区约5小时,却迟迟不能下沉安装。

        沉放舶主船“津安3号”船舱里,船长王汉永和一众领导和专家正紧盯着台风“艾利”的卫星云图。此时,现场风力已达6级,船体正猛烈地晃动着。

        王汉永比大多数人都要紧张,身为船长的他,要负责船只的每一个动态,船上每一个人的安全。他担心,连续作业已经超过12小时的兄弟们会不会疲劳,剧烈拉扯中的缆绳是否依然坚韧。

        所幸,晚上7点过后,风力渐小,E33沉管正式开始沉放,安装成功,一切顺利。

        港珠澳大桥海底隧道沉管的安装难度,堪比“天宫一号”的对接,而与外太空真空环境不同的是,沉管的安装必须面对各种各样复杂和变幻莫测的气象和水文环境。

        大风、骤雨、雷暴,一个都不少。E27沉管安装时,便曾遭遇雷暴和暴雨,工作人员在大雨中完成了船只的系泊,人人湿透。

        “说实话,安装过程再曲折,技术上的问题我从来不担心,因为我有一帮可靠的兄弟。”王汉永说,“但作为船长,真正让我倍感压力的是兄弟们和船舶的安全。”

        “津安3”作为沉放舶主船,外形十分特别,侧面看去呈“冂”字,船体长40.2米、宽56.4米、高12.6米,上部平台面积近1/3个足球场大小,平台上最为显眼的就是大大小孝绞满钢缆的十余台卷扬机。

        “津安3”上平时只有16人,可一旦启动沉管安装,船上就会激增到100多人。包括领导、技术专家、设备抢修队伍等等其他各部门的工作人员都会上船。

        这当中,有一人稍有不慎受伤,都可能影响沉管的安装。王汉永和船上的安全员要盯住每一个人,不停地巡视每一个细节,提醒大家按规范作业。

        今年42岁的王汉永,1992年便进入中交一航局做了水手,由于表现优异,升职为大副,参与港珠澳大桥建设后又继续升职为船长。他有个绰号叫“风流船长”,当然不是因为他风流,而是因为身为船长的他必须时刻注意大海上风和洋流的变化。海上环境复杂多变,即便安全预防措施再完备,也总有意外出现。

        在E24沉管安装成功后的当晚,“津安3”沉放舶停泊在西人工岛码头。当大家都沉浸在喜悦中准备休息的时候,危险正悄悄降临。

        “津安3”在风雨中走锚了,锚不能固定在海底,随后锚链又断了。短短几分钟,“津安3”便漂到了伶仃洋主航道边缘。主航道上过往轮船频密。“津安3”一旦进入,与大船碰撞的概率极高,凶多吉少。

        此刻,有的船员慌了,忙问船长怎么办。危急时刻,王汉永率先冷静下来。他立即呼叫拖船,发力拉装津安3”,同时抛另一个锚。终于止住了“津安3”的危险之旅,成功返回了码头。

        “我要是害怕,兄弟们肯定就慌;我不怕,兄弟们才不怕。”王汉永说。

        技术主管丁宇诚:

        “技术员要给工人带头”

        与老练的船长相比,沉放舶上的大多数人都要年轻得多。26岁的江苏人丁宇诚更显书生气,鼻梁上架着副黑框眼镜。

        2013年,他从中国海洋大学毕业后,直接就来到了桂山岛。他现在担任项目部的工程部技术主管,负责沉管的舾装、出坞到沉放、对接每一个环节的施工技术优化和管理。

        技术员的工作是繁琐的,也是充满挑战的。每一节沉管从外部看,不过是个钢筋水泥“巨无霸”,可在它内部却拥有无数的零件。保证这些零件的正确安装,是丁宇诚的重要职责之一。

        舾装环节,是指把管系、通风设备、压舱系统、钢封门等舾装件安装到沉管上。丁宇诚对每一步都要进行筹划。遇到特殊情况时,还要开动脑筋,研究出新的解决方案。例如,E27节沉管是非标准管节,比标准管节略短一些,牵一发而动全身,各个舾装件的安装结构就要重新设计。

        舾装完成后,沉管要进行坞内灌水测试,主要测试其密封性。给沉管内注满水大约要18小时,直至灌满之前,丁宇诚都必须和工人们一直留在沉管内监视各个设备的状态。夏日里,沉管内闷热异常,气温最高达40多度。

        “在那里面坚持18个小时,说实话,谁都怕。但这种情况下,我们技术员必须带头进去。你怕热不进去,工人们也就不想进去,这工作就没法干了。”丁宇诚说。

        “每一步都是第一步”,这是港珠澳大桥海底隧道建设的口号。这里充斥着各种各样的挑战,而对于技术员来说,同时也是难得的研发机遇。

        丁宇诚和同事们正在进行的水阻力系数研究就是其中一项。丁宇诚介绍,水阻力系数是影响物体在水下运动的重要因素。国内对淡水阻力系数研究多,而对海水阻力系数研究少。利用海上浮运沉管的机会,他们可以搜集大量数据进行研究,为同类的工程建设提供参考。

        “我们的研究已经取得了一定成果,接下来我们会把这些成果整理出来,将来肯定是要申请专利的。”丁宇诚说。

        测量班长锁旭宏:

        “测量是工程的眼睛”

        锁旭宏是沉放舶上的又一位小伙子,2012年从兰州交通大学毕业,便参与了港珠澳大桥的建设。28岁的他,来自甘肃,脸型方正,说话十分谨慎,和记者交谈时甚至还满头大汗。他是项目部的测量班长,负责沉管浮运测控系统和安装测控系统的调试。

        这两种系统各自拥有主用系统和备用系统,在每一节沉管安装前的坞内测试中,都要经过反复的调试,浮运测控系统约调试六七次,而安装测控系统的调试更是要求不少于十次。

        虽然沉管隧道的建设者们每一步都小心翼翼,但故障却不可能百分百避免。有时,锁旭宏会遇到精度较差的情形。

        有一次,在沉管临近浮运安装的前3天,安装测控系统突然出现了精度不稳定的现象。要知道,受潮汐影响,沉管安装的窗口期每个月只有两三天。如果在测控系统这个环节失误,就意味着这一节沉管的安装可能要延误一个月。

        对于锁旭宏来说,情况已经非常紧急。经过分析,他判断系统没有整体性的问题,一定是细节上出现了失误。他带着测量班连夜排查,不放过任何一个细节,最终在某一处的电缆接头上发现了“元凶”:只因为这里的一点点松动而接触不良,造成了整个测控系统的不稳定。

        还有一次,也是在临近浮运安装的前几天,管内的倾斜仪突然“罢工”,不显示数据了,而且它是和三台备用设备一起“罢工”。这种现象完全超出锁旭宏的预料,他连忙带着测量班,从沉放舶上40多米高的人孔井中爬进沉管。“这次,我是真有点儿急了。”他说。

        进入沉管内,测量班对每一个仪器箱进行排查,所有设备的显示灯都很正常,他们一台一台地调试,翻来覆去地检查,检查了三遍,终于确认:设备没有问题,问题出在别的地方。最终,经过与其他部门的沟通,发现这一切是由于相关IP地址设置的变更而引发的。待到解决问题时,已是凌晨四时,锁旭宏在水下封闭的沉管内已连续呆了七个多小时。

        E33沉管直接对接东人工岛,所处水域较浅。沉管的定位系统原本采用声呐相对定位和测量塔绝对定位相结合,但在浅水区中,声呐定位可能出现误差,于是全部改为测量塔绝对定位,以保证测量和安装精度。

        “测量是工程的眼睛,我们的测控系统出一点点问题,整个沉管可能出现的误差就难以想象。我们测量班必须做到万无一失,沉管安装才有可能实现更高的精度。”锁旭宏说。

        解答

        在海底对接沉管,为什么不漏水?

        很多人都有疑问,空心的沉管,是怎样在海底对接的?一对接,不就漏水了吗?

        搞懂这个问题,首先要明白沉管的安装顺序。港珠澳大桥海底隧道为两座人工岛之间,一共有33节沉管,从西向东依次编号为E1到E33。

        安装顺序可以分为两个阶段:第一阶段是自西向东,从E1至E28都是如此;第二阶段是自东向西,就是先安装E33,再安装E32……,以此类推,最后安装E29完成“汇合”。

        然后,我们再来解释,对接的具体流程。

        E1沉管的西端连接西人工岛。在西人工岛下方,有海底隧道的暗埋段,注意,暗埋段是现场浇筑成型,无需安装。在暗埋段的海底出口处,有一道钢封门。沉管两端也各有一道钢封门,安装时,这些钢封门是完全封闭的,绝对不可漏水。

        在实现E1沉管与暗埋段的精准对接后,工作人员从人工岛进入暗埋段,打开钢封门,这样就在空间上实现了暗埋段与E1沉管的联通。

        那么,在沉管对接的接缝处,是怎么保证不漏水的呢?我们以E1沉管和E2沉管的对接为例。

        每节沉管的两端,都有一个“结合腔”,呈内凹形状,与海水直接接触。在拉合千斤顶将E2沉管与E1沉管在位置上基本固定后,工作人员会将“结合腔”中的水排出,此时,由于海底的巨大水压,会将两节沉管相向挤压。而在沉管接缝处,事先已经安装好柔性止水带,当挤压至柔性止水带的最大承受压力时,沉管就实现了密封对接。

        接下来,工作人员就可以从西人工岛走进E1沉管内,打开E1沉管尾部钢封门和E2沉管的头部钢封门。至此,就实现了隧道暗埋段、E1沉管、E2沉管之间的空间联通。

        采写:南方日报记者潘晓晨

        摄影:南方日报记者王荣

        本文来源:南方日报
Copyright © 2007-2022 cnbridge.cn All Rights Reserved
服务热线:010-64708566 法律顾问:北京君致律师所 陈栋强
ICP经营许可证100299号 京ICP备10020099号  京公网安备 11010802020311号