“‘顶进节段法’工艺在国内首次提出和应用。我们使用这项全新工艺实现了大连湾海底隧道最终接头的‘毫米级’顶推,为世界沉管隧道建设提供了全新的‘中交方案’。”中交大连湾海底隧道项目公司党工委书记、总经理李进自豪地说。
大连湾海底隧道最终接头是完成18节沉管安装后,将海底沉管段与陆域现浇段联通的过渡枢纽,主要由外部套筒、顶进节段、止水构造、顶进装置和锁定构造等组成。如果把最终接头比作一个万吨级“抽屉”,顶推节段就是抽屉屉身。“顶进节段法”就是将预制完成的顶进节段,从外部套筒中推出,与E18管节紧密对接,实现海上沉管段与陆上现浇段的贯通。
“‘顶进节段法’施工操作便捷、控制精度高、对接快速、过程可逆,且安装无需使用大型船舶。”一航局二公司大连湾海底隧道项目部经理王殿文对新工艺的各种优势如数家珍,然而要实现最终接头毫米级顶进对接,并非易事。
要想顺利顶推最终接头,滑道是关键。2500吨“抽屉”造成的压力和产生的静摩擦力不容小觑,项目团队必须在顶进节段和支撑梁底座之间设置专门的滑道。常用的钢轨滑道摩擦系数大,顶推中容易变形,无法满足最终接头施工的安装要求。为适应现场施工需要,项目团队查阅了大量资料,发现了性质稳定、耐寒性强、摩擦系数极低的“塑料王”——聚四氟乙烯。为此,团队联合高校开启了试验研究。几经努力,一套在滑道上铺设聚四氟乙烯板,顶进节段底部设置不锈钢板的顶推方案落地,强度与摩擦力系数均满足要求,顶推施工的一大难题迎刃而解。
为产生足够的推力,项目引进了全新的千斤顶,然而千斤顶却因受颠簸、热胀冷缩等因素影响导致内部程序丢失,无法执行顶推命令。“要成功‘制服’这台大家伙,就要自行编写程序,控制设备的‘大脑’。”项目部技术员王富敬主动请缨,加班加点,带领技术团队完成了程序的更新任务。新程序不仅重置了控制模块可视化界面,还将英文操作系统更换成简洁明了的中文,实现了顶推系统的优化和方便操作。
作为大连湾海底隧道贯通前最后一个关键节点,最终接头的安装精度要求极高。“久经沙场”的项目部测量队长徐良丝毫不敢怠慢,提前两个月完成了拉线位移计、摄像位移计、磁致位移传感器三种高精度测量仪器的购置。三种设备“协同作战”,可以实时显示顶进节段的三维姿态,“再加上潜水员在海底的辅助,多重测量和复核手段的应用,可以保证顶进节段的姿态控制和对接精度始终在设计要求内。”徐良满脸自信。针对最终接头安装涉及的系统繁多、信息量大,顶推过程中众多信息难以汇总,影响正确判断的情况,项目团队结合沉管安装施工经验,利用信息化集成系统将测控系统、顶推系统、助推系统、监控监测系统、水力压接系统等关键系统信息进行综合分析,顶推过程中的各项参数都被集成显示在施工现场的高分辨率大屏幕上。
最终,在项目团队的不懈努力下,大连湾海底隧道最终接头顺利完成顶推安装。“测控系统显示,最终接头轴线安装的精度控制在3毫米以内,展示了我国沉管隧道施工技术在世界上的领先水平。”李进难掩激动与兴奋。
(实习编辑:新闻中心冉宏华)
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来源:中交大连湾海底隧道项目公司