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山推建友:做新时代的“超级建设者”

CME工程机械网 / 2018-12-18/浏览302次

2012年大年初三,正是春节假期阖家团圆的喜庆日子。当全国人民都沉浸在浓浓的节日氛围中,忙着走亲访友喜迎新年的时候,还有一群人正在浩瀚的伶仃洋海域上忘我地工作。...

2012年大年初三,正是春节假期阖家团圆的喜庆日子。当全国人民都沉浸在浓浓的节日氛围中,忙着走亲访友喜迎新年的时候,还有一群人正在浩瀚的伶仃洋海域上忘我地工作。他们是超级工程港珠澳大桥的建设者,为了实现天堑变通途的梦想,他们用自己的勇气与智慧,合力克服世界顶级难题,表现出中国建设者的严谨与自信。

山推建友机械股份有限公司(以下简称“山推建友”)研究院院长陈自云就是春节期间奋战在工地一线的建设者之一,彼时山推建友的设备已经全部到位,工期紧张,这位来自山东济南的北方汉子利用一个月的时间,带领团队一起对设备进行安装调试。没想到,这一坚持就是6年多。这期间,陈自云又5次亲临现场,可以说“山推建友项目的完成贯穿配合了港珠澳大桥的整个施工过程”。

高标准打造“世界级工程”

2017年7月7日,港珠澳大桥海底隧道正式贯通,标志着世界上最长的跨海大桥——港珠澳大桥实现了主体工程全线贯通。贯通的那一历史时刻,陈自云与众多大桥建设者一样将此刻铭记在心,他暗自松了一口气,多年来紧绷的神经终于可以轻松一下。骄傲、自豪、幸运、满足、成就感等各种情绪汇聚纠缠,在他心里流淌泛滥,直到把最初的重压慢慢释放,陈自云激动得抑制不住夺眶而出的热泪,因为建设过程中所遇到的困难他终生难忘。

高标准打造“世界级工程”

港珠澳大桥是桥、岛、隧一体化的世界级交通集群工程,总长近50公里,设计使用寿命120年,总投资超过1000亿元,是我国继三峡工程、青藏铁路、南水北调、西气东输、京沪高铁之后的又一重大基础设施项目,堪称“世界级工程”。其中,包括 1条5.6公里的深埋沉管隧道和东西2个10万平方米的外海人工岛的岛隧工程,是整个项目中实施难度最大的部分。特别是近6公里的深埋沉管是当今世界上综合难度最大的沉管隧道。

大桥的海底沉管隧道便是由东西两个人工岛连接起来,然后人工岛又与内陆通过桥梁连接。岛隧工程是港珠澳大桥的核心性控制工程,山推建友凭借之前在国内众多跨海大桥和跨江大桥中的出色表现和丰富的水上施工经验,以及与国内施工企业多年来保持的紧密合作,成功在众多投标竞争企业中脱颖而出一举中标,主要负责两个人工岛建设和岛隧施工过程中人工岛与沉管的拼接浇筑。为此,山推建友专门为重点工程定做了两艘搅拌船及五套混凝土搅拌站

“面对港珠澳大桥提出的很多高标准要求,对于混凝土设备来说,首先要具有非常精确的计量精度,而计量精度是我们搅拌站的核心性能指标;第二,设备具有高可靠性;第三,对大桥水上和岛上施工的现场工况提出的特殊要求,能够进行定制化的研发和设计。”陈自云解释道:“比如水上施工,当时国内很多企业拿不出成熟妥善的方案,而我们率先提出了方案,所以我们的水上施工搅拌船项目成功中标。早在2003年,我们就开始大量生产船载式混凝土搅拌设备(搅拌船),目前在国内也是保持领先的。”

项目中采用的两艘搅拌船,是山推建友分别在天津和南通两地的造船厂进行制造,然后通过专用拖船走海运,历时半个多月抵达施工海域,运输过程一路畅通,而接下来的安装调试却经历了一番波折。

破解核心技术难题

从空中俯瞰,港珠澳大桥犹如一条蜿蜒的巨龙,建设中的人工岛框架宛如一串项链,这串项链的每个“珠子”则是直径22米、高度50米、重500吨的钢圆筒拼接而成,每个“珠子”差不多有10层楼那么高。用钢圆筒的方式在深海形成人工岛是一项史无前例的全新工艺。

深海筑岛,非一日之功。当钢圆筒如“钢腿”一样深插海底,圆筒之间需要填满砂石来夯实、压牢,因此需要大量的现浇混凝土施工作业,这时候就需要搅拌船现场作业。陈自云回忆说,“港珠澳大桥有陆地作业,也有海上作业。陆地是一个很稳定的状态,因此陆上搅拌站只要可靠性高能够达到计量精度,就能满足施工要求。而海上作业却是比较难的,之前的跨江与跨海大桥,水域相对平缓,没有很高的浪涌,相对来说也是比较稳定的状态。而伶仃洋海域基本没有风平浪静的时刻,经常是大风大浪,搅拌船的摆动幅度远远超过之前的应用,最难解决的问题就是在摆动幅度如此大的情况下如何保证物料的称重。”

在船舶剧烈晃动的情况下如何保证称与船体始终保持在一个稳定的状态,针对这一难题,山推建友专门设计开发了一系列称量设备与控制技术。“我们开发出一种新型的专利计量称——拉杆平衡称,即使在船体波动的情况下,称和船体也没有移动的可能性。另外还采取了周期式采样计算称量技术和新的控制系统,对设备的控制系统进行了优化”,陈自云特别提到,“控制系统就像搅拌设备的‘大脑’,2011年我们根据港珠澳大桥项目专门开发出控制系统,而且能够完全实现自动化。但控制系统开发并不是难题,提出一种新的计量方法才是真正的难点。”

此后,陈自云团队大概用了近一年的时间去做计量精度提升的方案和技术攻关。虽然混凝土搅拌试验非常难做,但陈自云团队想尽办法进行各种试验,比如在公司建立专门的模拟摇摆平台,将试验装置置于平台上,模拟海上摆动状态进行计量,从中寻找规律与方法。在公司初步做好这种模拟试验后,团队再与客户交流沟通,利用真正的搅拌船,选择特别不好的工况条件反反复复做试验摸清规律,最终完成了计量精度提升的技术攻关。

2012年春节,山推建友两艘搅拌船运抵现场,陈自云团队开始对混凝土设备进行较称,平时在陆地上较称是很简单的一件事,把砝码放好就可以进行调较,而在港珠澳大桥海域就变得极具磨难。风高浪涌,船体晃动剧烈,让北方汉子陈自云不仅承受着晕船的不适感,更加剧了较称的难度,平时在陆地上一天时间就能完成的较称工作,在港珠澳大桥中前后竟花费了一周时间。

以过硬产品扛过严峻考验

现场浇筑作业不仅对设备可靠性提出了要求,同时也要保证能够实现连续性浇筑不能停顿。面对大量的混凝土浇筑需求,山推建友搅拌船全部是双线设计,陈自云介绍,每一条线每小时可以生产120立方混凝土,每一艘船每小时可生产240立方混凝土,全部搅拌船就可以连续生产1600立方混凝土,基本可以满足工况需求。

但由于搅拌船空间有限,不能像在陆地上一样进行输送材料的布置,取材如粉料、水等是由专门的运输船来提供,一旦运输船不能及时输送材料,就不能满足连续性的大批量生产。为此,陈自云团队对运输船的料场容积进行了紧凑性布置,对常规输送方法进行了较大改变,开发出一种90°垂直输送皮带机,用两条皮带把砂石料上下夹压在中间进行输送,确保了原料的及时供应。

同时,港珠澳大桥工程更多地考虑到了对生态的影响,这里经过中华白海豚国家级自然保护区,且长期以来珠江口形成了稳定的三滩两槽水文环境,施工不能破坏这种稳定生态。陈自云团队在项目之初也自然考虑到了环保性要求,“混凝土施工过程中必然会产生废弃的残渣,所以我们在制造搅拌船设备之初就设计了混凝土残渣的分离设备和回收设备,把渣料分离出来,污水分离沉淀也可以再利用,剩下不能用的残渣再用运输船转移出去。”

以过硬产品扛过严峻考验

作为台风常常光顾的海域,陈自云团队面对台风考验也胸有成竹。“我们经历的最大一次台风考验是在杭州湾大桥建设中,大概是在2010年,当时台风达到15级,搅拌船被台风吹得突然转向,为了避免出现安全事故,施工方发出弃船命令,让工作人员安全转移。临走时把船的锚绳加固好,等台风过境后,工作人员上船检查,发现锚绳已被强大的外力拉断,但搅拌船并没有任何毁坏。”陈自云平静地讲述了这件惊心动魄的往事。

最终凭借设计合理可靠、产品性能稳定、生产连续性强等特点,山推建友这两艘搅拌船与五套混凝土搅拌站,经受住了港珠澳大桥工期紧、标准高、要求严的严峻考验,为全力支持港珠澳大桥建设做出了突出贡献。

筑梦伟业正当时

多年来,山推建友始终和国内最优秀的施工企业保持紧密合作,“毫不夸张地说,国内所有的客运站线到后期的高速铁路建设,我们都参与其中。”陈自云颇为自豪。山推建友先后为三峡大坝、首都机场、京沪高铁、青藏铁路、港珠澳大桥等国家重点工程提供设备和服务。

通过在国家诸多工程项目中的考验,山推建友的技术水平也逐渐走在了行业前列。2016年,港珠澳大桥项目尚未结束,国内首艘深层水泥搅拌船DCM由山推建友生产完成并在香港新机场工程投入使用,这是山推建友自进驻港珠澳大桥后,又一进军机场建设的国家重大建设项目。

筑梦伟业正当时

香港新机场工程位于机场航空高度管制区域,施工中台风、暴雨、高温、潮湿等极端天气多,且环保要求复杂严格。山推建友三艘DCM搅拌船在如此严峻的环境下成功安装并正常工作,再次证明山推建友搅拌设备适应不同作业环境的高性能、高品质、高可靠性。

其中,香港新机场工程中真正应用了山推建友的海底深层软基处理方案,即在施工过程中采用海底原有物料直接应用,避免了挖掘施工,减少施工过程中对周边海域的环境污染,保持施工海域的原有状态,同时大幅度减少被加固地基的工后沉降。“我们实际上也为港珠澳大桥做了海底深层软基处理的预案,但没有真正应用,香港新机场是首次大批量应用。”陈自云介绍说。

2017年,香港新机场项目顺利结束后,参建的三搜搅拌船设备紧接着将去参加深中通道建设。同时进行中的工程项目还有北京大兴国际机场和冬奥会场馆建设。如今,陈自云依然负责公司关键技术项目的研发工作,2014年,陈自云团队与中交等科研院所联合进行超高性能混凝土搅拌站的研发,历经四年技术攻关,今年开始正式在南京五桥工程项目中大批量应用。

“在港珠澳大桥和高速铁路建设中用的更多的是高性能混凝土,超高性能混凝土是现在混凝土研发的一个热点。因为超高性能混凝土对计量精度和特种物料的输送搅拌这种整体技术提出了新的变化。超高性能混凝土与常规混凝土相比,原材料发生了很大变化,它大量应用了细料并添加了大量钢纤维。超高性能混凝土第二难点是搅拌,钢纤维遇水结团,对搅拌机要进行专门的开发,我们开发了单独的计量称重装置,能够实现均匀、连续、顺滑的生产和工艺流程。”陈自云非常专业地讲解:“超高性能混凝土能够实现桥梁的轻量化设计,保证一定的结构强度,第二性能稳定性远远高于常规混凝土,建筑设计使用寿命大幅延长。”

如今,超高性能混凝土搅拌设备已经在南京五桥正式应用。陈自云态度肯定,“南京五桥我估计也能获得国家级的桥梁大奖。”展望未来,国家工程项目建设如火如荼,山推建友设备遍地开花。新时代再出发,乘着浩荡东风,山推建友将会以开拓进取的姿态建设更加美好的未来,书写无愧于时代、无愧于历史的新答卷。(本文来自山推建友)



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