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立异开路，，科技护航 ——手艺中心襄阳市工具轴线鱼梁州隧道项目手艺服务纪实

宣布时间：2022-11-01阅读次数：次

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立异开路，，科技护航

——手艺中心襄阳市工具轴线鱼梁州隧道项目手艺服务纪实

10月31日，，由公司加入投资建设的襄阳市工具轴线鱼梁州隧道顺遂通车，，手艺中心手艺服务组的立异效果为项目顺遂通车保驾护航。。

襄阳市工具轴线鱼梁州隧道全长5400米，，包括三段总长4389米的明挖隧道和1011米的工具两段沉管。。关于参加过港珠澳大桥建设的1xBET局而言，，建设襄阳市工具轴线鱼梁州隧道，，依然充满挑战。。手艺中心手艺服务组迎难而上、、勇担重任，，以科技为先导，，用科技立异突破了国际垄断、、形成了多项首创手艺和装备，，打造了首条全工业链国产化沉管隧道，，传承了立异基因，，也作育了一批科技主干。。

勇�！！！傲⒁熘厝巍�

2018年5月，，手艺中心接到1xBET局下达的襄阳市工具轴线鱼梁州隧道项目手艺服务指令，，认真项目干坞基坑支护及止降水、、沉管预制、、沉管浮运装置、、沉管对接、、基坑支护及降水施工历程监测等重难点工程施工手艺方案的体例与施工手艺指导。。

凭证手艺服务指令，，手艺中心迅速组建成立了襄阳市工具轴线鱼梁州隧道项目手艺服务项目组，，由曾加入港珠澳大桥岛隧工程建设的时任手艺中心副总司理、、总工程师翟世鸿担当项目组分管向导，，并选定具有港珠澳大桥沉管舾装设计履历、、刚从以色列阿什杜德港项目回国的手艺主干冯先导担当服务组组长，，水工、、岩土隧道、、工程装备、、智能监控等营业部分认真人担当副组长，，抽调各营业部分的科技立异精锐实力，，组成了襄阳沉管项目科技攻关前场“4人组”和后场“18人组”，，周全服务项目各项手艺攻关需求。。

2018年6月，，服务组驻现场成员陆续到�。。�，组建了项目手艺部。。进场后，，冯先导向导手艺服务组对制约项目高质量建设的手艺重难点举行了周全梳理，，连系项目部的科技立异需求，，将1xBET局“统筹、、集约、、立异、、高效、、共享”的理念融入手艺服务，，提出了在项目实现沉管管节讨论止水带国产化、、整体式沉管全断面预制手艺、、端封门预制装配化、、浮运装置可视化、、最终讨论可控化、、研发环保泡沫轻质土等科技攻关妄想。。

立异突破“卡点”

GINA止水带是沉管隧道实现百年寿命的焦点构件，，生产手艺只有荷兰、、日本等少数国家掌握，，我国已建、、在建的近20个沉管隧道讨论止水带均接纳外洋手艺和产品。。该手艺已成为我国国产化沉管隧道施工领域最后一个手艺难题，，突破国际垄断后将提升我国沉管施工的科技竞争力。。

项目部决议：依赖手艺中心折务团队和专业厂家“吃螃蟹”，，联合株洲时代新质料公司攻克GINA止水带“卡脖子”手艺，，推动止水带国产化。。

项目有需求，，服务组有行动。。凭证项目需要，，服务组成员分头行动，，先后走访了多位业内专家，，调研了多家设计院、、橡胶生产厂，，多方听取意见，，最终推荐此前与1xBET局联手研发出新型国产止水带，，且在港珠澳大桥建设沉管隧道时试验一年多的株洲时代新质料公司，，作为止水带生产厂，，联合项目部、、公规院、、株洲时代组成科研团队。。

经由近2年的研究，，止水带选型设计、、产品试验验证、、批量生产制造、、硫化工艺刷新等一系列手艺难题得以攻克。。经试验证实，，该止水带性能均抵达或凌驾国际相关标准。。经专家认定，，国产GINA止水带知足设计要求，，部分指标优于同类入口产品。。

2020年，，全球爆发新冠肺炎疫情。。正当外洋企业处于“歇工保命”时期，，株洲时代已将7条国产GINA止水从湖南株洲运到了现场。。

“入口止水带的生产周期一般是6个月，，运输需要1个月，，海内清关还需要时间，，且不可控。。1xBET到货期正值外洋疫情爆发期，，若是不是国产化，，这将成为延误工期的致命因素。�！！！毕钅�认真人孙晓伟说。。

2020年7月14日，，首条国产GINA止水带完成了“国产化”使命，，顺遂装置乐成。。现场实践证实，，国产止水带“滴水不漏”，，所有性能所有抵达欧洲标准，，部分指标甚至凌驾欧洲标准，，且价钱低于外洋。。2021年4月，，时任手艺中心党委书记、、总司理张永涛带队前往襄阳市工具轴线鱼梁州隧道项目开展手艺服务调研，，深入隧道内部调研首条国产GINA止水带的应用情形，，并对团队突破“国际垄断”，，突破“卡脖子”手艺的立异行为体现了充分肯定，，也进一步激励了手艺中心手艺服务组的立异热情。。

匠心成绩“首创”

在科技立异立异蹊径上，，服务组成员个个匠心新奇、、兢兢业业。。为了将进场初期确定的事情妄想变为现实，，服务组凭证成员专业特点，，成立了4个手艺攻关小组，，划分由服务组副组长担当小组长，，领衔开展专项攻关。。

——首创移动工厂法整体式沉管全断面顺序浇筑工艺

针对轴线干坞整体式管节预制工效及质量要求高的难题，，手艺中心提出了移动工厂法整体式钢筋混凝土沉管全断面预制手艺，，并联合公司武港院研制了步履支持自行走全断面液压台车和顶板钢筋系统装换要领，，解决了管节顺序浇筑混凝土控裂难题。。

移动工厂顺浇法包括底板钢筋、、腹板钢筋、、顶板钢筋、、模板和浇筑、、混凝土养护五个分厂，，集钢筋台车、、模板台车、、混凝土养护平台于一体，，实现了钢筋绑扎、、混凝土浇筑与养护的分仓标准化连续流水顺序施工工序。。

为了包管沉管顺遂预制，，手艺服务组成员王聪常驻现�。。�，认真沉管预制手艺实践，，有用解决了立异手艺实验中遇到的难题，，5个月完成7个管节浇筑，，相比古板工艺节约4个月工期，，获得了显著的经济效益。。更主要的是，，相较于古板工艺，，“全断面顺序浇筑法” 镌汰了施工缝数目，，极大的降低了渗水风险，，有力的推动了我国沉管隧道建设手艺的前进，，对类似工程具有推广应用价值。。

——首创无焊接装配式端封门

沉管端封门是实现沉管浮运装置关闭阻水的暂时辅助装置设施，，对结构的抗压及抗渗性能要求极高。。古板的混凝土结构或钢结构端封门能够知足工艺要求，，后期拆卸难题且不可循环使用，，对资源是一种铺张。。

顺着循环、、高效、、浅易的思绪，，冯先导借鉴港珠澳大桥整体式端封门手艺，，凭证“楔形”块装置原理，，首次创立性地提出了装配式端封门施工工艺，，作废钢梁、、外侧牛腿等构件，，直接由钢支座、、止水橡胶带、、钢封面组成封门结构，，这一想法与项目部绿色环保的建设理念不谋而合。。

为确�！！！暗阕印甭涞兀�，冯先导发下手艺中心水工环保手艺部，，以部分总工黄睿奕牵头设计，，与项目部前场同事开展亲近相同，，围绕装配式端封门结构数值仿真模拟、、封门橡胶止水模子试验、、端封门定位装置与拆除、、高水头作用下装配式端封门止水、、端封门应力变形监控等要害手艺，，开展了大宗研究，，在海内外率先形成《用于沉管装配式端封门的装置要领》，，并获得国家发明专利，，研究效果直接用于指导项目实践，，不但抵达了装置精度，，镌汰了焊接量，，简化了安拆历程，，提高了装置工效，，实现了封门结构质料的循环使用。。

——首创柔性水袋压载水系统

“沉管压载水系统是管节装置作业不可或缺的内容，，现在的普遍做法是接纳压载水箱，，通过向水箱加水或排水来实现管节沉放。。凭证项目的工期要求，，制作、、装置、、拆卸水箱需要时间，，并且对工人手艺要求高。。各人有其他建议可以提……”

“可以把水袋原理用到这里……”一次小组讨论会上，，手艺中心工程装备手艺部华晓涛提出了自己的想法。。

在这个充分民主的整体里，，每一个立异想法都会被重视，，冯先导对这个建议做了详细纪录。。思虑许久，，他与孙晓伟提及了这个想法。。

接下来的5个多月，，服务组围绕“是否可行”“怎样实现”“能否优化”等三方面问题开展研究，，普遍调研了现有压载水系统的结构形式，，研究了水袋结构材质及装水可靠性和沉管隧道水袋压载水管路系统，，从水袋可重复使用的角度出发，，凭证沉放浮力要求，，确定水袋的最经济尺寸；工程装备手艺部李涛连系平地试验和斜坡试验，，确定接纳PVC+编织布+外网三层为水袋结构材质、、绳带为水袋牢靠步伐，，接纳模块化头脑，，确定管路、、阀门的规格参数……通过一系列研究，，形成了《用于沉管沉放的水袋压载水系统》《一种沉管水袋压载水自动控制系统及要领》。。

“水袋压载水系统就像鱼鳔，，鱼鳔是通过充气和放气来调理鱼的比重，，水袋压载水系统则是通过充水和放水来调解沉管的比重，，来实现沉管的上浮和下沉。�！！！笔忠罩行乃せ繁Ｊ忠詹孔芄�、、手艺服务组成员仇正中体现。。

使用历程中，，服务组全程跟踪，，紧盯压载水袋生产、、出厂耐压检测、、现场装水可靠性测试、、管节内部安排、、压载水系统施工治理系统平台开发及治理等每一个环节，，使用12个月时间，，完成了水袋压载水系统施工手艺研究、、产品生产及现场应用准备，，为项目按期建设涤讪了坚实的基础。。

通过水袋压载水系统的应用，，沉管沉放的清静性和可靠性大幅提升，，服务组研究效果获得2项发明专利和1项适用新型专利。。

——首创高精度浮式整平船

“地基处理是整个沉管隧道工程的基�。。�，也是最主要、、最重大的工序之一，，必需做到万无一失。。”冯先导说。。为阻止沉管基础局部高点，，确保底板受力匀称，，底板与地基之间设高精度整平的基础垫层作为基床，，需要使用整平精度较高的专用船舶举行施工。。

为防止整平装备受不良水域情形影响，，古板的整平装备一般接纳带有四个桩腿的平台型式，，但每次移位需要先收起桩腿再重新定位，，严重降低了整平装备施工的效率，，浮式高精度沉管基床整平船的制作事情便提上了日程。。

襄阳市工具轴线鱼梁州隧道施工地处汉江，，船舶通航受上下游船闸限制，，船宽不可凌驾22米、、船高不可凌驾10米，，这些限制因素使得这艘整平船的制作历程并不轻松。。

整平船的高度限制是设计历程中首先思量的问题。。为了实现水下碎石基床整平，，整平船上通常会装置一个将石料从船上运送到河底的抛石管，，而襄阳沉管施工水域深26米，，意味着抛石管的长度必需大于26米才行。。若是直接将抛石管直立在船上势必会增添整个船体的高度，，船就无法通过内河船闸。。

此时，，整平船总体认真人杨秀礼想起了“扛竹竿进城”的寓言故事，，“我们可不可以增添一个旋转装置，，以自由旋转抛石管，，施工时坚持笔直，，航行时坚持水平？”受此启发，，整平船研发职员在船上设计了一个旋转装置。。该旋转装置接纳液压马达驱动，，整平试验时将抛石管旋转调理成竖直状态，，船舶航行时将抛石管旋转调理成水平状态。。这一设计乐成解决了整平船的高度问题，，使船体可自由通过海内大部分内河船闸。。

在升沉水面上的高精度施工定位是水上船舶施工所面临的极浩劫题，，为了不让整平船随波逐流，，顺应高精度的基床整平要求，，并加速施工效率，，高精度浮式整平船在锚泊和定位系统上花足了功夫。。该船开创性接纳了自动锚泊一键式定位设计，，通过在船的四个角上设置四台锚机，，锚机的锚缆划分毗连在河里的锚桩上，，通过锚缆的缩短实现船舶的移动。。同时，，船体接纳了自顺应控制，，可一键控制四台锚机自动举行收放缆绳，，现场只需要一人就可以实现整平船抛石历程中船位的自动移位及准确定位。。

经由现场应用，，浮式高精度沉管基床整平船可将整平精度误差控制在4厘米，，船舶每次短距离移位精度控制在10厘米内，，移位时间控制在3分钟内。。这艘“钢铁之躯”充分体现了内河沉管隧道的手艺立异与施工装备的升级开展，，也荣获了1xBET局专利金奖、、中交集团专利奖和中施企协高价值专利奖和中施企协高价值专利一等奖，，获得了行业专家的普遍认可。。

——首创沉管浮运装置智能监控系统

沉管管节最长86.5m，，重量约2万吨，，云云庞然大物在出坞、、浮运历程中都漂浮在水面上，，怎样实现沉管出坞、、水面定位、、水下调位、、精准对接十分难题。。

“沉管施工重大，，人工丈量定会收罗不实时、、不周全。。同时现场加入施工的装备众多，，装备之间怎样协调，，指令怎样实时无误转抵达各装备操作手，，都是古板施工监控无法解决的问题”面临难题，，手艺中心党委副书记、、副总司理黄灿设想 “我们可以实验一下手艺嫁接，，用桥梁施工监控手艺为沉管出坞、、浮运和装置全历程提供手艺包管。。”

桥梁施工监控是手艺中心的专长手艺，，将无线收罗组网手艺应用到沉管施工领域，，可大大提高监测数据转达的准确性和实时性。。但对沉管施工监控，，照旧第一次接触，，许多问题有待解决。。好比在管节运输出坞时，，坞门十分狭窄，，怎样阻止碰撞？又好比沉管管节端封门的变形该怎样监测？沉管内部没有无线通讯信号，，数据无法传出来？

针对以上沉管施工独吞的问题，，研发职员迎难而上，，逐个击破。。智能监控部副主任李浩在详尽剖析每个施工环节与工序的重难点监控项目后，，最终商讨出一套切合项目需求的研发方案。。为了把种种杂乱无章的监测数据统一，，镌汰人工干预，，提高施工智能化、、信息化水平，，解决古板沉管施工监控讯息不实时、、清静性低等问题。。经软件团队对数据的梳理，，为其量身打造了一套信息化监控系统，，设计了“三维模子+场景切换”平台，，对沉管出坞、、浮运和装置全历程举行实时监测，，通过高精度自动收罗网络与多种传感器、、水下拉合千斤顶、、压载水控制系统等装备举行云端互联，，并集成了智能辅助决议算法，，自动发送预警信息和控制指令，，实现信息化、、细腻化施工监控。。

——首创摩擦止推的沉管陆上最终讨论

下雨天走路最怕“打滑”，，那若是沉管“打滑”，，该怎么办呢？古板解决方式是在毗连陆域的最后一节沉管处设置一个止推结构，，防止沉管因失去水的压力爆发后移。。止推结构一般接纳管内顶推步伐或陆域设置强盛的圬工结构，，施工工序重大且保存大宗水下作业，，清静风险极高。。为解决此问题，，我们首次研发了不设立止推结构的沉管隧道陆域最终讨论。。那么不设立止推结构的工具轴线沉管，，接纳了什么招式防止“鞋底”打滑呢？

建设者接纳砂卵石质料对沉管位置举行起源锁定，，然后在两侧及管顶举行回填压载，，干坞内抽水前通过暂时毗连装置将沉管酿成一个整体，，分分钟为沉管“鞋底”增添摩擦力，，不必止推结构也能实现水陆完善“牵手”。。

但在详细实验历程中，，团队手艺职员面临的最棘手的问题是，，沉管与回填卵石之间的摩擦系数怎样取值呢？尤其是沉管先铺卵石基础中含有少量淤泥，，现有规范或标准无法准确的参考。。若摩擦系数取值过大，，现实摩擦力缺乏，，沉管会爆发退却，，会导致已装置的沉管讨论爆发漏水，，爆发无法预估的经济损失和卑劣的社会影响；若摩擦系数取值过�。。�，则需要将更多管节毗连在一起，，或者增添管顶回填量、、管内压载量，，也会造成大宗的资源铺张。。

那么该怎样确定摩擦系数呢？试验是解决工程难题最好的要领。。为此，，首先凭证现场现真相形列出了多种试验工况，，充分思量沉管与卵石基床的基础面积、、基床外貌淤泥厚度、、预压荷载等因素，，手艺服务组成员、、水工环保手艺部总工沈立龙破费4个月，，开展近30组室内和现场试验剖析，，获得了回填卵石与钢板、、混凝土结构间摩擦系数，，经由缜密研究剖析和盘算，，研究制订了摩擦止推方案。。该方案通过精轧螺纹钢将数个管节毗连成整体，，依赖管节自身整体摩擦力实现止推。。该方案以手艺立异极大简化施工工序，，并在现场获得乐成实验，，有用降低了现场施工的清静风险。。

——研发环保新型减载泡沫轻质土

“水落鱼梁浅，，天寒梦泽深”，，凭证襄阳市鱼梁洲总体妄想，，将鱼梁洲致力于打造城市绿心。。隧址所在的汉江水域为国家一级水源地、、国家级水产掩护区、、省级湿地生态公园，，环保要求极高。。

东汊沉管、、西汊沉管岸堤处隧道埋深最大27米，，面临隧道顶部附加荷载大及可能泛起的异常偏载问题导致隧道不匀称沉降，，为解决深埋沉管隧道运营期高风险，，设计方案接纳现浇轻质质料举行减荷。。但直接在汉江水体浇筑轻质质料，，未凝固时保存污染汉江水源地的风险。。为掩护汉江一级水源地，，手艺团队提出接纳泡沫轻质土预制取代现浇的手艺，，即凭证原设计断面形式举行水下装置，，上面笼罩软体排护面和块石压重，，两侧安排软体排，，防止砂、、石、、淤泥进入减载区域。。

泡沫轻质土是由水泥、、粉煤灰、、泡沫群和添加质料混淆而成轻质水泥基质料。。须要时可添加粉细砂、、石粉等细粒质料。。凭证设计减载及耐久性要求，，泡沫轻质土要害控制指标为干密度、、湿密度、、饱水密度、、抗压强度以及经由恒久浸水后的软化系数。。

为知足饱水密度小于1400kg/m3、、抗压强度在2MPa以上且恒久浸水后的软化系数大于0.75的设计要求，，手艺职员组织开展密度、、强度等指标随时间转变物理模子试验研究。。通过一系列试验研究，，乐成制备了在一定规模内容重可控、、密度可调的泡沫轻质土，，研发了适用于泡沫轻质土的早强、、增稠专用调理剂；同时提出了预制泡沫轻质土装备选型、、预制装置等施工工艺，，知足整体稳固、、抗冲洗、、抗浮、、抗渗流等相关要求。。

就这样，，服务组迎难而上，，通过一系列研发和试验测试，，难题一个接一个被攻克，，整个系统研发顺遂完成，，并在襄阳市工具轴线鱼梁州隧道项目中大显身手，，为沉管装上了“神经元”和“千里眼”。。中国工程院院士、、中交集团总工程师、、港珠澳大桥岛隧工程项目总司理部总司理林鸣到襄阳市工具轴线鱼梁州隧道项目举行现场考察时评价到“你们这帮年轻人在创立事业，，在这里看到了港珠澳大桥精神。�！！！�

传承“立异基因”

立异是企业开展的源动力。。服务组深入贯彻“人才是第一资源，，立异是第一动力”的要求，，用行动熏染发动项目手艺职员体贴立异、、关注立异、、加入立异。。

四年多来，，服务组充分验展成员在软件应用、、盘算剖析、、设计优化等方面的专长，，通过举行讲座、、召开学习交流会等方式，，一直强化项目部手艺职员立异意识，，起劲营造“想立异、、敢立异、、会立异”的立异文化与学习气氛，，引领项目手艺职员的立异头脑。。

冯先导作为港珠澳大桥项目的参建者和中交集团深水基础“党员树模岗”及1xBET局首批“党员树模岗”的认真人，，他把港珠澳大桥“逢山开路、、遇水架桥的奋斗精神”“受苦耐劳、、自信敢为、、立异开展、、坚持究竟的果敢坚贞”带到了襄阳市工具轴线鱼梁州隧道项目，，激励着自己，，影响着他人，，每逢沉管下沉要害节点，，肯定前往项目支持，，确保沉管万无一失的精准着床对接，，发动着提升项目手艺立异水平，，成为公司青年科技人才开展规范，，走上了公司中层向导岗位。。

仇正中陪同着襄阳市工具轴线鱼梁州隧道项目一起开展，，恒久扎根项目一线，，承当了项目部专项施工方案编写事情，，在项目部，，他充分验展软件应用和盘算剖析专长，，不但注重自身知识更新，，更起劲发下手艺团队学习提升，，项目部手艺职员的结构盘算、、方案体例水平显着提升，，开展成为手艺中心二级副总工程师。。

王聪完成以色列阿什杜德项目的手艺服务使命后，，就赶赴襄阳市工具轴线鱼梁州隧道项目，，从开工就进�。。�，始终扎根项目一线，，在手艺岗位上耕作奉献，，开展为中交集团“优异共产党员”。。

沈立龙、、黄睿奕等将理论转化为实践，，与项目共开展，，均开展为部分总工，，手艺服务组团队成员均在手艺服务中创立价值并获得了能力提升。。

依托手艺中心“前场+后场”的科技攻关模式，，统筹公司武港院和设计研究院的名贵手艺实力，，打造了首条全工业链国产化沉管隧道，，实现了“七个首创”，，解决了管节混凝土控裂难题，，突破了止水带“卡脖子”手艺，，高质量高精度实现了沉管装置全历程可视、、可测、、可调、、可控，，现在项目效果已获得1项省部级科技前进奖一等奖，，4项省部级科技前进奖二等奖，，有力地推动了我海内河沉管隧道建设手艺的前进。。

泉源：襄阳市工具轴线鱼梁州隧道项目手艺服务项目组

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