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研发国产首艘碎石打桩船,帝巴湾港立新功

2022-02-21  08:10:09 作者:四航二公司点击:1578次



东帝汶帝巴港是东帝汶建国以来最重要的基建项目之一,也是中国交建进入东帝汶市场承接的首个项目。“帝巴湾码头的海底地基土质复杂特殊,地基处理采用碎石桩挤密方法。于是,四航局自主研发、设备纯国产的国内首艘碎石打桩船“粤工驳56”应运而生


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粤工驳56





智能化傍身四航重器





关于碎石桩船的相关资料国内几乎没有,做第一个“吃螃蟹”的人谈何容易。参考“四航固基”船、少量紧密砂桩船及陆上碎石桩平台的部分设计资料,研发团队一点一滴摸着石头过河。




作为整艘船舶的关键,振冲设备是亟待解决的问题。国内能做振冲设备的公司寥寥无几,而能做海上施工振冲设备的公司更是没有。“倘若考虑进口振冲设备,后续更新的老旧的设备需要归还,同时,进口设备供应商明确设备更换、维修时不允许中国人在场,丧失了自主权。”时任船舶部经理,现任公司副总经理杨武介绍道。于是,攻坚团队将目光转向国内,以打破国外技术壁垒。




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研发团队面对的是重重关卡的挑战,第一关便是桩架的形式,既要满足多套设备同时施工,又要综合提升船舶的安全使用性能。第二关要重新改变上料形式,从碎石存储到传送,再到最后的提升料斗,全部重新设计,确保精确快速上料。最后一个关卡是改变打桩系统,从精确定位到远程自动控制与自动记录。诸多难关,关关难过关关过,四航“智”造者们陆续实现了从零到一的突破。  




全自动精细化上料方式也遇到困难,上料过程中系统无法自动累加,需要每次人工计算添加量,极大地影响工作效率。时任公司副总经理卢建明带着大家进行技术攻关,团队成员熊峰提到“这个是系统的问题,我觉得应该找信息中心,让工程师帮忙解决。”卢建明带着“帮手”回来了,顺利地将自动累加系统代码更改后,他脸上露出欣慰的笑容。




除了自动称重并累加智能化,项目组在上料过程中实现了提前预置压力设定曲线,同时自动控制不同阶段提升和下降的速度,到位后自动卸料等功能。此外,振冲碎石桩BFS制桩设备,大大提高振冲桩的成桩质量,也可精确控制成桩桩径。“特有的循环水冷系统可以实现真正意义上的干法制桩,可以说这是一套完善的底部智能化出料振冲施工船上施工管理系统。”四航二船舶部总工程师钟如进介绍道。  





大干快上

技改优化提速驶进快车道



2019年8月,“粤工驳56”开启它第一次远洋旅行,投入东帝汶帝巴湾新集装箱码头建设。船员团队从面对首套崭新设备的陌生感,到熟练掌握其各项性能;从最初的多次组装调试,费尽九牛二虎之力才成功打下的第一根桩,到最后一根桩的顺利完工;从几次三番的现场作业调研和数次的设备研讨会,科学总结出设备最优维护检修周期,到成功将海上碎石桩生产功效提升到最高52根每日,真正做到了低成本高功效。

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“粤工驳56”在帝巴港施工现场




在船机设备组装完成之后,整个碎石桩船组还面临着更大的困难,那就是复杂的珊瑚钙质砂地质。项目位于高地震强烈区域,需对630米码头沿岸海底施打高桩进行加固,面积约为9万平方米,其中,至少有5.1万平方米的珊瑚钙质砂。珊瑚砂地质硬,其密度至少是普通珊瑚砂的10倍,让振冲施工难以成孔,磨损设备也降低工效。此外,珊瑚导致振冲管更易堵塞,堵管之后需重新提管清理,清理完毕再重新造孔,极费人力物力。特别是进入地质更硬的大泻湖施工后,振冲器更难造孔,设备损耗程度与日俱增,每天只能完成大约二十根碎石桩。



海上碎石桩生产任务本就紧张,如何既要保设备又要保功效?船组人员为此绞尽脑汁。经过多次的研究讨论,大家将振冲管两侧的护管利用起来,将其改装为两路水管,以此增大压强,有效将单桩造孔时间提升50分钟左右。不仅如此,船组人员与项目方协商优化施工方案,将碎石桩重新细化分层,将原本3层的碎石桩作业优化为5层,降低每层碎石桩垂直高度差,缩减了部分碎石桩的冗余设计长度,更显“精准”施工,为施工的提前完成奠定了基础。





东帝汶项目码头沿线虽然不长,但地基复杂。船组人员通过对码头不同区域的试验,探索出可调节式的水压、气压设置模式,同时对振冲器频率加以设置,逐步掌握了不同地质条件下振冲器的施工参数性能,综合提升造孔速度。




除此之外,船组人员对施工管理系统的界面进行了优化控制,将施工界面监控参数使用图表展示,一目了然。设备易损坏,团队就地取材采用钢板在振冲头外侧焊接保护;振冲头护板螺丝松动,马上更换紧箍焊接;链条脱焊,立马进行补焊,同时更换造孔水管;空压机空气管漏气,立刻进行切割处理;造孔气管堵塞,安全提至甲板面进行清理,并将石粉结块迅速清除。日复一日,船组人员胸怀初心,肩挑重担却勇往直前。

“船头,开水,关闭3号空压机”,2020年12月30日下午18:30,随着最后一根碎石桩完工, “粤工驳56”以总共完成打桩8717根,累计方量146770.27立方米的成绩,顺利完成了东帝汶帝巴湾新集装箱码头项目的海上碎石桩施工任务。工程前完工,为项目按时履约营造了一个良好的开端。


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在“粤工驳56”这份漂亮成绩单的背后,凝聚了全体船员及项目部的的智慧和汗水。作为四航局首艘碎石桩船,此刻在国际舞台惊艳亮相,积极践行“一带一路”倡议,以实际行动彰显公司主力船舶的责任与担当。




来源 | 船舶部 
作者 | 陶斌、宋明徽
编辑 | 王森林