深中通道地處珠江中游核心區(qū)域,直接連接深圳經(jīng)濟(jì)特區(qū)與中山市、江門市,是集橋梁、隧道、人工島和地下互通于一體的世界級超大型跨江集群工程。為了征服這片伶仃洋,中國交建有這么一把工程利器——“四航固基”號DCM施工船(深層水泥攪拌船)。別看它其貌不揚(yáng),它可是大量沿海作業(yè)的基礎(chǔ)!
作為沿海港口碼頭、防波堤、護(hù)岸、人工島圍海造地的基礎(chǔ)處理施工的重要施工方法工藝,DCM(深層水泥攪拌)工藝在歐美和日韓等國有著悠久的應(yīng)用歷史。
“中交智造,固基香江”
早在2017年1月,在伶仃洋夜幕的映襯下,有一艘長72米,型寬30米的DCM深層水泥攪拌船緩緩駛?cè)胫薪凰暮骄窒愀蹏H機(jī)場第三跑道項目的施工海域作業(yè),這是“四航固基”號第一次在伶仃洋上一展風(fēng)采,與同一片海域上正在緊張作業(yè)的數(shù)十艘船相比并不突出。
其實,“四航固基”號是國內(nèi)第一艘自主設(shè)計自主建造、設(shè)備完全國產(chǎn)化的船型,被世界DCM行業(yè)權(quán)威、日本DCM工業(yè)協(xié)會頂級專家、東京工業(yè)大學(xué)教授北吉昌樹點名要求參觀調(diào)研……
在三年前,中國建造這樣一條船,還受到了外國層層技術(shù)封鎖。它的誕生,也是一場扣人心弦的故事——
2015年秋,中交四航局中標(biāo)香港三跑項目3204標(biāo)段,其施工主要內(nèi)容為的水上DCM施工,為了滿足施工要求迫切需要一艘先進(jìn)的DCM船打開這片國際市場。短短三年之前,自主設(shè)計建造制造一艘這樣的DCM船,在當(dāng)時被看作為是一個十分大膽的想法:DCM工藝在美國、日韓以及歐洲等國有著豐富的經(jīng)驗廣泛的應(yīng)用,尤其日韓兩國更是壟斷了DCM工藝,DCM施工船舶及機(jī)械設(shè)備的生產(chǎn)與建造僅日韓等國家的企業(yè)擁有,中國廠商不僅沒有任何的建造經(jīng)驗,而且還面臨著嚴(yán)密的技術(shù)封鎖。
本著學(xué)習(xí)先進(jìn)經(jīng)驗的初衷,四航局迅速組織起一批來自各個業(yè)務(wù)崗位的船機(jī)專家開赴日韓兩國考察DCM船舶建造行業(yè),可是專家們的行程卻處處受阻,整個過程更是一波三折——
項目副經(jīng)理肖陽春:
當(dāng)時我們?nèi)タ吹臅r候韓國人也是封鎖。他們狀況好的船,先進(jìn)的新船都不給我們看,也不愿意賣給我們,只是讓我們參觀了一條很差的船,有十九年船齡的舊船,又小、狀態(tài)又不怎么樣。
外國層層技術(shù)封鎖難不倒中交人 我們決定自己干!
考察團(tuán)隊將目光轉(zhuǎn)回國內(nèi),在與行業(yè)上游廠商經(jīng)過了一系列的科研溝通和技術(shù)攻關(guān)后,認(rèn)為國內(nèi)機(jī)械制造行業(yè)其實具備研發(fā)制造水上DCM設(shè)備的技術(shù)實力。最終經(jīng)過綜合考察論證,決定自行研發(fā)建造DCM船舶,而這項艱巨的攻堅任務(wù)落在了中交四航局二公司船機(jī)設(shè)備團(tuán)隊的肩上!
造船之前,攻堅團(tuán)隊對香港機(jī)場施工的技術(shù)要求進(jìn)行深入研究,對DCM船型及尺寸,施工能力,處理機(jī)系統(tǒng),施工參數(shù),施工效果等一系列課題進(jìn)行深入討論,最終形成了上百頁的技術(shù)規(guī)格書。
經(jīng)過不懈努力,船機(jī)團(tuán)隊逐步解決了DCM電機(jī)選型、鉆頭設(shè)計、泥漿泵選型、管路設(shè)計布局以及最核心的DCM控制軟件程序編制等數(shù)十個技術(shù)難題,把DCM船機(jī)設(shè)備核心技術(shù)牢牢掌握在自己手中!
打破了外國的技術(shù)封鎖實現(xiàn)了全面國產(chǎn)化、抓牢了核心技術(shù) 我們終于成功打造了屬于中國建設(shè)者自己的“四航固基”號!
在香港三跑項目的施工區(qū)域內(nèi),來自世界各地的數(shù)十艘DCM船同臺競技。初來乍到的“四航固基”并不起眼,相較于日韓團(tuán)隊,我們的團(tuán)隊在設(shè)備操作和船機(jī)管理流程上仍處于摸索磨合的階段。簡單來說就是:
造船難,把船開好更難
由于香港當(dāng)?shù)氐膰?yán)格的準(zhǔn)入制度,“四航固基”團(tuán)隊的人員配置十分精簡,為了克服人手不足的難題,項目團(tuán)隊采用“一人多責(zé),一人多崗”的方式打破船機(jī)操作人員與工程技術(shù)管理人員的界限,實現(xiàn)了“人人都是操機(jī)手“的團(tuán)隊效率提升。
經(jīng)驗的不足制約著項目效率。在項目初期,我們的團(tuán)隊每天打樁16小時,最高峰才打了10根,當(dāng)時同樣區(qū)域施工的韓國團(tuán)隊卻從15根一直到24根,不停的刷新著工效記錄,項目團(tuán)隊感受到空前的壓力。
隨著技術(shù)人員逐漸進(jìn)場,為了確保項目順利履約,“四航固基”進(jìn)入24小時不間斷施工模式,解決養(yǎng)護(hù)難題迫在眉睫。
繁重的養(yǎng)護(hù)制約著項目進(jìn)程,技術(shù)優(yōu)化成為最佳出路。為了提高施工效率,團(tuán)隊多次組織專家研討會,根據(jù)船舶特點進(jìn)行適應(yīng)性改造。
鉆頭高壓沖洗系統(tǒng)
項目團(tuán)隊在船上安裝3臺高壓水泵,使得原來需要兩個多小時的沖洗鉆頭時間縮短到十分鐘,大大增加了施工效率,實現(xiàn)了兩根樁之間的“無縫對接”,再也沒有因為沖洗鉆頭拖慢施工進(jìn)度。
管路脈沖防堵系統(tǒng)
水泥結(jié)塊堵管是DCM船的通病,工期本就緊張,如果不及時清理導(dǎo)致管路堵死,2、3天內(nèi)無法正常施工,這對項目來說更“傷不起”。項目團(tuán)隊獨創(chuàng)“高壓海水+高壓氣體”管路沖洗系統(tǒng),用高壓海水沖洗管路的同時注射脈沖式高壓氣體,以高壓氣體帶動高壓海水形成脈沖效果,每次打完樁后及時沖洗并定期拆管細(xì)致清洗。
管路快速拆裝系統(tǒng)
針對船上管路重量大、拐角多、拆卸不便等缺點,項目團(tuán)隊將管路改造升級,更換為“快速接頭+軟管”的結(jié)構(gòu),將原來需要2、3個小時的拆管維修工作,降低到幾分鐘就能搞定,與管路沖洗系統(tǒng)“雙管齊下”,徹底杜絕了管路堵死的情況。
自參建香港三跑項目以來,“四航固基”累計完成DCM攪拌樁施工45萬方,獨立完成了香港三跑3204標(biāo)的相關(guān)施工任務(wù),產(chǎn)量、質(zhì)量均處于所有參建單位前列。