山川黛绿,千舟骈集。奔流而下的浔江在梧州市转了个45度弯后,与桂江、西江交汇。广西85%以上的水量经此流入广东。
由中交二航局承建的目前世界最大跨径独柱式三塔空间缆悬索桥——苍容浔江大桥中塔就矗立在这处“水上门户”的江心。
“作为全桥唯一水上主塔,中塔高108.9米,距两岸均为500米,其桩基、承台及塔柱混凝土浇筑方量达2.1万立方米,相当于注满20个标准游泳池。”指着自己参建的第八座特大桥,项目设备部部长余尉华介绍。
怎样保障如此大体积混凝土浇筑施工的物料供应与施工安全,一直是项目部前期讨论的“焦点”。
“航道日均通行船只超过500艘次,栈桥占用设计主航道,涉及重大立项审批,手续办理难。”“浔江每年有3个多月汛期,航道繁忙,安全隐患多。”讨论会上,传统“栈桥+平台”“搅拌船+平台”两种施工方案均遭遇“水土不服”。
“能否借助现有的中塔施工钢平台,把搅拌站‘搬’到水上去?”有着25年机电管理经验的余尉华提议。“2007年,我在参建上海长江大桥时,项目就采用过水上搅拌站施工,当时遇到的情况和这里差不多。”
余尉华的话在讨论会上激起层层“浪花”。
“中塔的建设周期是13个月,粗略算下来,水上搅拌站的建设、设备、用电等投入的成本,要比搅拌船施工节约近一半!”随着讨论方向的调整和深入,余尉华的构想愈发清晰和坚定。
广西建桥史上第一场水上搅拌“战”由此打响。
“余部长,电力部门考虑存在安全隐患,不同意我们提出的水下电缆敷设请求。”为保障航道通行安全,水上搅拌站的供电线路无法从空中架设,项目部设备部因地制宜提出“水下电缆供电”的解决方案,但由于当地没有先例,一时让水上搅拌站难以“电”定基础。
“这个其实是一套很成熟、很安全的供电路径,我们在以往跨江建桥时已多次成功应用过。”时间不等人!带着源自不断实践的自信,余尉华接力沟通。
一方面跟相关领导和技术人员交流查阅到的行业规范标准,推介过往经验案例;一方面组织相关机构单位进行水下试验,报送可行报告。在电力部门“泡”了两天的余尉华如愿收获认可、拿到手续。又仅过了两天,一条长630米的水下电缆成功架设并通过验收。
不止如此,对建站工期“精打细算”的项目团队同样追求“精工细作”。
苍容浔江大桥中塔施工钢平台占地6500平方米,设有作业区、钻孔区等三个区域,水上搅拌站就位于平台一角。
“整个搅拌站仅占地1200平方米,包含2台HZS120主机、4座200吨粉料罐、4个砂石料仓等16项大型设备设施,无论是体积还是面积,都不足相同型号、配置的陆上搅拌站的四分之一。”在站长龙群欢看来,自己职业生涯里管理的第一座水上搅拌站非常“袖珍”,“这个比例,就像是在乒乓球场地里打‘5对5’篮球赛,紧凑得很。”
如何优化空间布局,保证供料效率?面对挑战,项目团队总是善于把“答案”想在“问题”前。他们成立了一支由10名不同岗位职工组成的QC小组,命名“匠行浔江”。
“我们通过精确测算中塔施工期间最大拌和方量,进一步推演出搅拌站的配置和尺寸,然后将2台主机‘并用’一套上料系统和平皮带传输系统,基本实现了‘麻雀虽小,五脏俱全’的初步设想。”由项目部总工殷绪敏挂帅的QC小组取得“首胜”。
由于远离河岸,在有限空间里保障物料供应充足则是项目能否打赢水上搅拌“战”的重难点。
“抓斗吊上料系统转动灵活,能满足大体积混凝土浇筑时材料运输要求。”然而,QC小组研究发现,这套传统方法在浔江大桥项目却无法应用。
经测算,水上拌合站的供料速度不能低于每小时180立方米,但单台抓斗吊的供料速度仅为每小时60立方米,为了满足生产需求,就必须增大人机投入,加之抓斗吊普遍故障率高,使用成本和断供风险难以把控。
不过,让殷绪敏和同事们感到欣慰的是,他们在西江水域调研时发现了一种皮带式运输船,其结构组成简单、卸料效率较高。巧借“他山之石”,QC小组取得有效突破。“我们撤掉了皮带运输船原有的上料仓和存料仓,并对料斗进行适应性改造,让其兼顾上料仓功能,同时加装满足高坡度输送需要的波纹挡边皮带。这样,砂石骨料不用抓吊,可直接进入搅拌站料仓。”殷绪敏说。
“上料时,不需要配置人员操作,比使用抓斗吊传输减少了2名操作人员。”龙群欢补充道。
接下来,让离船上岸的物料高效分类归仓,却比运输船改造困难得多。
“按照搅拌站常规施工工艺,一般采用装载机或抓斗吊上料,我们的4个砂石料仓需要配备4条传送带,这在‘挤满’设备的水上搅拌站里是不可能实现的。”致力于供料运输系统控制与研究的殷绪敏一行人,几经查阅网上文献、咨询相关行业也没找到解题“良方”。
“能否将多条传送带化零为整,合成一条呢?”余尉华提出,此前的砂石骨料都是分类传输,只要在一字排开的料仓进料口上方设置一条横向皮带,再设计出一套能配合皮带机传送不同料仓工艺的分配上料装置,应该就可以实现物料“各回各家”。
决定自主创新设计的QC小组讨论认为,这个设想具备可行性。但分配上料装置长什么样?大家一时也摸不着门道。对此,余尉华又提出由他所在的机电设备维修技能团队来打这场攻坚“战”。
乘众人之智,则无不任也。基于对自移动、可定位、能引导等核心功能的充分融合和发散思考,经过反复比选电动牵引、遥控限位、物料溜槽方案,一种形似“小车”的装置被余尉华和团队设计制作出来——“移动卸料跑车”正式上“路”。这种皮带机组合移动卸料跑车的方案,每小时上料200立方米,有效实现了有限空间物料分类输送,极大降低了建站成本,充分满足中塔浇筑施工需求。
2023年12月,苍容浔江大桥中塔比计划工期提前21天封顶。彼时,广西首场水上搅拌“战”告捷。