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港珠澳大桥海底隧道最终接头吊装:“深海穿针”堪比“太空对接”

2017-05-02 12:16:57

举世瞩目的超级工程港珠澳大桥,今日(5月2日)打响岛隧工程收官阶段的决定性一战。

在三十多米深的伶仃洋海底,港珠澳大桥5.6公里长的海底隧道,迎来最后12米即最终接头的安装对接,“深海穿针”堪比“太空对接”。它的对接成功将标志着全长5664米的海底隧道全线合龙贯通。

港珠澳大桥航拍

港珠澳大桥东连香港、西接珠海、澳门,是集桥、岛、隧为一体的超级跨海通道。其中,工程量最大、技术难度最高的是长约29.6公里的桥—岛—隧集群工程。

港珠澳大桥岛隧工程海底隧道由33节沉管和一个最终接头连接而成,全长5664米,设计使用寿命120年,每个标准沉管长180米,宽37.95米,高11.4米,重近8万吨。这是我国第一条外海沉管隧道,也是世界上最长的公路沉管隧道和唯一的深埋沉管隧道,被誉为交通工程界的“珠穆朗玛峰”。

海底隧道最终接头已经下水

今日凌晨5时53分许,最终接头的吊装作业正式拉开大幕,此后将经过吊臂旋转到位、下沉入水、沉放着床、精确调位、小梁顶推、结合腔排水和贯通测量等多道工序,才能实现港珠澳大桥岛隧工程的“终极深海之吻”。

航拍东人工岛附近施工现场。

据了解,海底隧道最终接头有6000吨重,相当于25架空客A380的重量。

海底隧道最终接头

世界最大,拥有7000吨单臂全回转吊装能力的“振华30”号吊装船,把6000吨重量的最终接头从驳船吊起后,旋转90度送抵对接海域。在完成各项参数确认后进行下放,并最终进行海底对接。

模拟动画

“振华30”号把最终接头从驳船吊起

据央视新闻报道,2日中午,海底隧道最终接头已经下水。

“海底之眼”确保海底对接精准性

接头入水之后,一个特殊工种将发挥巨大的作用,他们就是潜水员。他们就像放置于海底的一双眼睛,进一步确保海底对接的精准性和安全性。

在最终接头沉放安装过程中,有各路检测仪器进行数据监测,时时调整最终接头的姿态和位置。除了系统测量外,安放过程中潜水员需进行水下作业,人工监测接头下沉状况。

央视记者李伟代:“潜水员的头盔有一个摄像头,在海底可以拍到实时画面,而在监控器上就可以看到海底的情况,同时还有一路信号把海底的情况传送到指挥船上。海底的安装情况怎么样,指挥船都可以掌握到。”

通过海底与指挥船之间的互动,潜水员随时按照指挥船上发出的指令展开作业。

160人备战接力焊接

港珠澳大桥海底隧道最终接头在海底安装对接成功后,要立即展开焊接,经过特殊培训的160名焊接突击队员已经到达施工场地,备战超过两公里的接力焊接。

港珠澳大桥最终接头在水下安装成功后,有临时止水装置确保沉管和最终接头对接处不漏水,但要永久性做到滴水不漏,必须在最长15天内完成长2286米的对接口四周的焊接。这种焊接完全不同于以往的陆地或海上焊接。

港珠澳大桥最终接头合龙焊接项目主管惠悬:“水下焊接湿度也不能太大,在这一块我们采用冷风机,保证最终接头里面空气畅通。使用加热器来对焊缝进行预热,达到焊接所需要的温度,人员在水下有限的空间内作业风险也是非常大,我们的针对措施主要是加强通风和排风。”

同样的工作量,陆地焊接,5天左右的时间就能完成,但海底沉管接头焊接会比陆地上多花至少一倍的时间。焊接团队160人全部经过精挑细选,并在江苏南通的基地提前进行了两个月的模拟全实战演练。期待他们能够成功。

鸟瞰港珠澳大桥建设中的西人工岛(4月28日新华网摄)

鸟瞰港珠澳大桥建设中的西人工岛(4月28日新华网摄)

继港珠澳大桥海底隧道最后一节巨型沉管——E30沉管在3月7日成功安装后,目前大桥海底隧道已建总长达5652米,距全线贯通仅剩12米。

最终接头是一个巨大的楔形钢筋混凝土结构,重达6000吨,是中国首个钢壳与混凝土浇筑的“三明治”梯形沉管结构,它将安装在E29和E30两节沉管之间,像个楔子一样把沉管隧道连为一体。

据了解,这个最终接头钢结构本体在江苏南通制造,经海上长途运输至珠海桂山沉管预制厂浇筑混凝土及舾装作业后,由“振驳28”拖运到安装现场,再由世界上最大的起重船“振华30”进行吊装。

据中交港珠澳大桥岛遂工程项目总部相关负责人介绍,最终接头起重船“振华30”是中国交建下属上海振华重工设计建造并自营的世界最大起重船,被誉为“大国重器”,排水量约260000吨,船长297.55米,船宽58米,具备单臂固定起吊12000吨、单臂全回转起吊7000吨的能力

世界最大吊装船——“振华30”

“国之重器”——“振华30”

此外,最终接头吊装所用4根吊带,每根长120米,直径40厘米,由14万多根高强纤维丝组成,长度误差控制在5厘米内,比常规吊带精度提高了数十倍,并全部经过额定荷载检测试验。

鸟瞰港珠澳大桥建设中的西人工岛(4月28日新华网摄)

港珠澳大桥西人工岛的防浪堤正在进行最后部分的施工(4月28日新华网摄)

港珠澳大桥西人工岛的海底隧道入口建设现场(4月28日新华网摄)

正在建设的超级工程港珠澳大桥迎来重大节点,海底隧道的最终接头2日吊装并进行海底对接,这是海底隧道建设的最后环节,也是决定性环节,它的对接成功标志着全长5664米的海底隧道全线完工。吊装受哪些条件影响?吊装的时间怎么确定?

吊装窗口期会商 安装条件较苛刻

据央视新闻报道,这间会议室正在进行的是最终接头吊装前的最后一次气象会商会,它为吊装时间的最终确定提供决策参考。

来自国家海洋预报中心气象和海洋领域的数十位专家对于最终接头吊装海域的天气、风力、海流、径流等因素进行了详细预测研判。从海底隧道的第一节沉管开始到最后一节沉管安装成功,5年来这样的会商已经进行了数百次,而此次研判的挑战却不同寻常。

海洋环境预报中心总工程师 王彰贵:最终接头的安装条件比较苛刻,(要求)风小于五级,流小于0.5以下,浪小于0.6以下,这样的条件是比较难的。一个月中只有两个窗口,两个小潮期 ,潮期里面又要满足气象条件小于五级风,几个条件叠加在一块,这样的选择窗口要求特别高,在安装期间不能有台风,不能有大的径流。

经过多次专题窗口预测会,专家认为,5月2号的天气条件比较有利安装窗口,满足施工条件,但吊装当天的关键时段,正好趋于中潮和小潮之间,海流比正常标准稍高,可以通过调整作业节奏降低风险。

特殊培训 160人备战接力焊接

港珠澳大桥沉管隧道最终接头在海底安装对接成功后要立即展开焊接,经过特殊培训的160名焊接突击队员已经到达施工场地,备战超过两公里的接力焊接。

港珠澳大桥最终接头在水下安装成功后,有临时止水装置确保沉管和最终接头对接处不漏水,但要永久性做到滴水不漏,必须在最长15天内完成长2286米的对接口四周的焊接。这种焊接完全不同于以往的陆地或海上焊接。

港珠澳大桥最终接头合龙焊接项目主管 惠悬:水下焊接湿度也不能太大,在这一块我们采用冷风机,保证最终接头里面空气畅通,使用加热器来对焊缝进行预热,达到焊接所需要的温度。人员在水下有限的空间内,作业风险也是非常大,我们的针对措施主要是加强通风和排风。

同样的工作量,陆地焊接,5天左右的时间就能完成,但海底沉管接头焊接会比陆地上多花至少一倍的时间。 接头处的焊接空间只有半人高宽,加上通风排风条件有限,焊接团队160人全部经过精挑细选,并在南通的基地提前进行了两个月的模拟全实战演练。160人将分成四个班组,24小时不间断作业。

焊接施工人员 刘连兵:以前没有这种技术(焊接经历),但是我们经过制作、演练,我们都很熟悉这个构件,我们到了这个现场,我们有信心 我们有技术,有能力把它完成 。

上天入海看吊装

在外海条件下、在海底28米的水下,将一个重达6000吨的钢铁混凝土巨无霸准确吊装在指定位置,这在全世界还是第一次。从空中和海底看这次突破性作业会是什么样的呢?

这个有很多只眼睛、长得像螃蟹的机器就是负责水下拍摄的水下机器人“小黄,这是它的第一次在海域里进行探测拍摄。水下机器人一共设有8个推进器,可以在海水中进行360度旋转和任意移动,最深可以潜到水下500米。

水下机器人工作人员:这个是第一次用,这是专门为央视定制的一款水下拍摄的设备,它主要就是包括一个1080P高清摄像头,还有4个LED灯,和两个卤素灯,独特之处就在它特别灵活,拍摄的角度特别多。

除了在海底首次亮相的“小黄”,海上也设置了不少“小帮手”。为了在吊装当天能够全方位把控作业进程,无人机也于4月30号下午到达了工作海域,它和安装在掉闭上的另一台设备一起,充当了 “天眼”的角色,为我们提供空中看吊装的精彩画面。而在船上,多个机位将被分别安放在吊装总指挥船、潜水员船及振华30吊装船三个不同地点,他们能保证我们从不同角度看到最终接头从吊起,到旋转,再到沉入水中的全过程。这些“小帮手”将带领大家从海空多角度直击吊装现场。

“五一”小长假期间,港珠澳跨海大桥的建设现场却一片繁忙气象,大桥的建设者们坚守在各自岗位上,为大桥主体工程全线合龙贯通进行冲刺。

港珠澳大桥珠海口岸联检大楼建设工地塔吊林立、一片繁忙。

4月29日,工人在港珠澳大桥九洲航道桥面铺设沥青。

4月29日,工人在港珠澳大桥九洲航道桥面铺设沥青。

港珠澳大桥的建设者为了抓住大桥建设的天气窗口期,正在港珠澳大桥九洲航道桥面铺设沥青的工人们轮流吃晚饭。

4月28日,一位工人在港珠澳大桥青州航道桥面上行走。

观察者网综合新华网、中新网、央视新闻、珠海特区报等

马雪

马雪

maxue@guancha.cn

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来源:观察者网综合 | 责任编辑:马雪
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