江蘇啟東港，浩蕩千里的長江在此蜿蜒入海，一航局投資研發(fā)、振華重工建造的“打樁神器”——140米級(jí)打樁船“一航津樁”?？吭诟劭谀蟼?cè)?！耙缓浇驑丁笔鞘澜鐦都芨叨茸罡摺⒌鯓赌芰ψ顝?qiáng)、施打樁長最長、樁徑最大的專用打樁船。藍(lán)天白云映襯下，紅白相間的樁架高聳入云，格外搶眼。
在筑港人的眼里，打樁船就是他們強(qiáng)有力的臂膀。建國初期，一航局依靠當(dāng)時(shí)最先進(jìn)的蒸汽錘，打破了只有外國人才能在中國建設(shè)港口的歷史。本世紀(jì)初，一航局引進(jìn)了全國首艘700噸全回轉(zhuǎn)、多用途打樁起重船“天威號(hào)”，填補(bǔ)了當(dāng)時(shí)我國大型多用途工程船舶的空白，在東海大橋施工中展示了強(qiáng)大威力，贏得“筑港精銳”美譽(yù)。
然而，隨著工程建設(shè)的腳步逐漸走向深海，公司已有的船舶裝備無法滿足深海、高浪、強(qiáng)風(fēng)海域的施工需求，建造一艘超大型打樁船的想法在中交人心里扎根。
2020年2月，一航局組成“一航津樁”建造組，深入全國各地調(diào)研。從天津到深圳，再到常州、揚(yáng)州、南京，建設(shè)者的腳步印在了無數(shù)艘打樁船的甲板上。經(jīng)過多方溝通論證，船舶的樣子逐漸從模糊的想象變成手中精確的圖紙。
“一航津樁”型長124米、型寬39米、型深8米、樁架高142米，最大作業(yè)樁重達(dá)700噸、最大作業(yè)樁長118米+水深、最大作業(yè)樁徑6米。作為全世界最先進(jìn)的專用打樁船，“一航津樁”實(shí)現(xiàn)了多項(xiàng)首創(chuàng)革新：實(shí)現(xiàn)了打樁船全電力“一鍵啟動(dòng)”便捷操作；首次采用全電力輔助推進(jìn)；配備了自主研發(fā)的施工管理控制系統(tǒng)，采用“北斗+近岸4G+衛(wèi)星通信”組合技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了數(shù)字化管理、智能化施工、綠色化運(yùn)行。“一航津樁”能夠勝任大型樁基、風(fēng)電導(dǎo)管架樁、風(fēng)電單樁等施工，將在大型港口、跨海大橋、海上風(fēng)電等工程建設(shè)中發(fā)揮關(guān)鍵作用。
“一航津樁”的樁架長達(dá)142米，接近12層樓高，想要將這么長的樁架順利安裝在船上，模型設(shè)計(jì)、制造、焊接等每一個(gè)步驟都必須精益求精。建造組嚴(yán)格把控每一個(gè)環(huán)節(jié)，建立起一套將焊接評(píng)定、工藝順序、材料選擇等環(huán)節(jié)包含在內(nèi)的、從人到船的質(zhì)量管理體系，并優(yōu)化了艙室布局，使得船舶整體布局更加合理。
將12層樓高的樁架分段建造、移運(yùn)、吊裝，是振華重工團(tuán)隊(duì)的任務(wù)。對(duì)于振華重工團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人何銀棟來說，將這么高的樁架分成幾段建設(shè)，不只是一個(gè)簡單的數(shù)學(xué)問題，怎樣分割最為科學(xué)合理，是他首先面對(duì)的難題。
一航局建造組、振華重工團(tuán)隊(duì)與鎮(zhèn)江船舶設(shè)計(jì)研究所等多次采用3D建模技術(shù)，統(tǒng)籌進(jìn)行數(shù)據(jù)計(jì)算?！拔覀兙C合考慮振華重工啟東船廠起重能力、車間容量、船塢空間及建造成本后，決定將樁架劃分為5個(gè)分段，每個(gè)分段包括1至3個(gè)平臺(tái)，總計(jì)14個(gè)平臺(tái)，并對(duì)可行性展開驗(yàn)證?！焙毋y棟說。
樁架重量問題直接影響行船安全和施工可行性。為控制整船重量，建造組要求樁架的每一個(gè)結(jié)構(gòu)件焊接前都必須過秤，重量符合要求才能進(jìn)行下一步安裝。在與設(shè)計(jì)院和供應(yīng)商充分溝通后，一航局建造組決定采用新型高纖鋼作為核心制作材料，同體積下，這種材料重量僅為傳統(tǒng)鋼材的一半，隔熱性和耐腐蝕性更強(qiáng)。但樁架滑輪組安裝前過秤時(shí)，重量仍然超出設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的80%。為了保證樁架順利安裝，建造組連夜討論方案，通過優(yōu)化滑輪組結(jié)構(gòu)減輕了滑輪組重量。“在建造過程中，我們每一個(gè)步驟都‘斤斤計(jì)較’，正是這樣才保證了打樁船的萬無一失?！币缓骄纸ㄔ旖M組長高小東說。
新材料有明顯的重量優(yōu)勢，但焊接溫度要求極高，陰雨天施工難度較大。為了保證每道焊縫的質(zhì)量，振華重工現(xiàn)場施工人員采用了電加溫至260度左右的焊接準(zhǔn)備，還采用保溫毯或保溫棉等對(duì)焊縫進(jìn)行2小時(shí)保溫處理，并安排專業(yè)質(zhì)檢組隨時(shí)監(jiān)控并記錄相關(guān)數(shù)據(jù)。經(jīng)過不懈努力，焊后報(bào)片檢驗(yàn)合格率達(dá)98%以上。
樁架建造完畢后，要與底腳軸和座孔對(duì)接，并且對(duì)接誤差不能超過1毫米?！叭绱舜篌w積、高精度的樁架安裝還是世界首例，要找準(zhǔn)支點(diǎn)、精確對(duì)接，就好比給一座山找一個(gè)針尖大的支點(diǎn)，并保證其穩(wěn)立不倒。要完成這樣高精度施工，船機(jī)協(xié)調(diào)甚至天氣條件都必須需滿足嚴(yán)格的要求?！备咝|說。
建造組協(xié)調(diào)多艘船機(jī)，指揮著這場海上的“針線活兒”。吊裝現(xiàn)場兩艘起重船共同施力，將樁架從甲板上吊起，“往左，再往左！”建造組積極協(xié)調(diào)起重船與船上工作人員，大家一同注視并尋找著這個(gè)“龐然大物”的精準(zhǔn)落點(diǎn)。兩天兩夜的“穿針引線”作業(yè)后，樁架終于與座孔順利對(duì)接，偏差不到1毫米。
建造組為“一航津樁”設(shè)計(jì)了一顆“智慧大腦”。通過信息化的船舶綜合施工管理系統(tǒng)，實(shí)時(shí)監(jiān)測并控制船舶的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)和打樁過程，不管是下達(dá)打樁等重要指令，還是船上的鋼纜、絞機(jī)等設(shè)備的操作，都可以一鍵完成。原先需要5名工人協(xié)作配合完成的工作，現(xiàn)在只需要1名工人操作。
通過對(duì)液壓系統(tǒng)進(jìn)行電力控制，“一航津樁”的動(dòng)力系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了電力驅(qū)動(dòng)，成為全球首艘全電力控制的打樁船，避免了傳統(tǒng)打樁船柴油機(jī)直接驅(qū)動(dòng)費(fèi)力、能耗大的缺陷，更加智能環(huán)保。
為了讓“一航津樁”在承擔(dān)大型深海樁基施工時(shí)，在茫茫深海中不會(huì)迷失方向，建設(shè)者給它安裝了我國自主研發(fā)的北斗導(dǎo)航系統(tǒng)。航行時(shí)，北斗系統(tǒng)將提供無死角智能導(dǎo)航；作業(yè)時(shí)，在近岸區(qū)域通過網(wǎng)絡(luò)精準(zhǔn)定位，在外海實(shí)現(xiàn)“厘米級(jí)”定位，完全能夠滿足樁基施工?！叭绻霈F(xiàn)特殊情況，即便是在沒有通訊信號(hào)的外海，北斗系統(tǒng)獨(dú)特的短報(bào)文收發(fā)技術(shù)，也可以實(shí)現(xiàn)和岸基的通訊傳遞，瞬間信號(hào)滿格?！备咝|介紹，“北斗系統(tǒng)既可以為我們提供定位服務(wù)，也是我們的一道安全防線?！?/p>
此外，北斗導(dǎo)航還能與“智慧大腦”聯(lián)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)類似汽車自動(dòng)駕駛的功能。在一定范圍內(nèi)，只需設(shè)置好坐標(biāo)船，就能自主航行到位，既提高工作效率，又節(jié)約燃料。
建造者還給“一航津樁”穿上了“風(fēng)火輪”。傳統(tǒng)打樁船的移動(dòng)必須依靠絞放錨攬，方向單一且靈活度不高，“如果能讓打樁船自己動(dòng)起來，就可以在一定范圍內(nèi)自由移動(dòng)，不論是施打樁基還是躲避風(fēng)浪，都要靈活得多?！睘榱藢?shí)現(xiàn)這一設(shè)想，建造組為“一航津樁”設(shè)計(jì)了一套獨(dú)創(chuàng)的輔助推進(jìn)系統(tǒng)，讓它具備一定的自航能力。配合減小風(fēng)浪影響的動(dòng)力定位系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)船舶原地定位、定向航行，猶如踩上“風(fēng)火輪”一般，大大減少了它對(duì)支持性船舶的依賴。在減少施工成本，提高施工效率的同時(shí)，也使它獲得了一定的應(yīng)急處置能力，能夠從容面對(duì)和處理突發(fā)事件。
4月11日，隨著起重機(jī)構(gòu)全部安裝，“一航津樁”進(jìn)入載重試驗(yàn)關(guān)鍵階段，4月25日，驗(yàn)證測試全部完成，海上首秀的時(shí)刻就要到來。未來，“一航津樁”將在大型港口、跨海大橋、海上風(fēng)電等工程建設(shè)中大顯神威，為中交水工的金字招牌再添光彩。
