公司通过对“长旭号”自升式平台进行技术创新改造后,将其成功运用到秀山大桥桩基施工中,让企业自有闲置设备焕发新活力。
2014年12月,秀山大桥开工建设,我公司负责其副通航孔桥和秀山岛侧引桥的施工。大桥桩基一般为影响工期的控制性工程,面对深水、大流速、裸露陡岩海域等复杂水文地质条件,桩基施工无疑成为影响工程施工进度的“拦路虎”。
“要在水深近40米,最大流速近4米/秒,裸露陡岩的风尖浪口进行桩基础群施工其难度在国内实属罕见!”参与施工方案确定的二航局总工程师张鸿如实说道。面对复杂的外海地质条件,如何在海上搭建桩基施工平台成为项目部首先要解决的难题。当常规的固定式平台和浮式平台方案都因各种缺陷被否定之后,以该项目总工徐洲为代表的技术团队提出利用自有设备“长旭号”平台作为施工平台的想法立即引起所有人的关注。由此,一只由局总工程师亲自挂帅,局技术中心和一公司、武港院联合组成的技术攻关小组由此成立了。
“长旭号”平台年久失修,其主要功能也在逐渐退化,调遣之前停滞在上海某水域作为水上临时指挥所用。原本只在浅水区作业的设备能否适应深水大流速的外海水域环境施工,面对一系列技术、安全问题,技术小组在取得“长旭号”平台相关数据参数后,结合施工水域的水深、流速、风浪及地质情况进行反复验算和论证,并与浙江大学、武汉理工大学展开技术合作,邀请船舶专家亲赴现场对平台安全性进行逐一测评,最终得出“长旭号”平台在改造后能适应在恶劣环境下进行桩基施工的结论。
由于施工海域海床陡峭无覆盖层,“长旭号”平台自重约1500吨,如何让支撑这个“庞然大物”的四根桩腿在海底平稳着陆,且保证平台的抗滑移、抗倾覆稳性,技术小组多次召开技术讨论会,决定采用“多次驻位”的施工方案。先在水深较浅岩面相对平整的区域进行临时驻位,通过平台上的冲击钻机将下次桩腿驻位点的斜岩面冲砸整平成坑,以确保桩腿嵌入岩层并与岩面接触密实,岩面整平后,再将平台前移至该位置进行二次驻位,通过“多次驻位”的方法,平台逐步向前推进,最终到达指定施工位置。
有了施工平台,如何对其改造使之具备桩基施工的条件才是关键。技术小组在对“长旭号”平台主体受力强度进行验算后,决定在平台前缘焊接具有大刚度、悬臂式、可各向扩展等优点的定位导向架,考虑到钢管桩和钢护筒在下放过程中会受风、浪、流等荷载的影响,技术小组在对导向架进行设计时采用桁架结构,还添加了纠偏、调整和锁定装置,再配备上GPS定位系统,由此成功解决了钢护筒(钢管桩)沉放高效精准的难题。除此之外,技术小组还为导向架设计了双重功能,前期可作为沉放钢护筒(钢管桩)的导向装置,后期经简易改造后还可作为钻孔平台的面层承重结构,不但有效优化了导向架结构的整体协调性,而且大大提高了临时措施材料的重复周转利用率,在节约工程投入的同时,也明显缩短了施工工期。
技术小组通过对“长旭号”自升式平台进行适应性研究及相关技术改造,成功应用到秀山大桥副通航孔桥和秀山岛侧引桥桩基施工中,不仅产生直接经济效益约2500万元,也为项目整体工期提前创造了有利条件;其科技成果对推动国内外深水、大流速、裸露陡岩海域桥梁桩基础群施工具有十分重要的借鉴意义。
据悉,该科技创新成果获得国家专利6项,获得中交集团企业工法1项,获得局科技进步特等奖1项,在完成秀山大桥桩基施工任务后,“长旭号“平台凭借技术效能优势又即将投入到巴里斯坦深水港的桩基施工中。