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中国智造深层水泥搅拌船时代的来临

“四航固基”水下DCMM地基处理船组。王钢 摄   

本报通讯员 黄翀 刘强   

5月13日清晨,香江的上空艳阳高照。“四航固基”号的建设者们来不及拭去额头的汗珠,屏息静气,等待着一个重要时刻的到来。“好!提钻! ”“终于完工啦! ”伴随着一阵震耳欲聋的欢呼声,国内第一艘自主研制、设备纯国产的深层水泥搅拌船“四航固基”号在香港机场第三跑道扩建工程项目(以下简称香港三跑项目)顺利完工!   

自己造!牢牢掌握核心技术   

自参建香港三跑项目以来,四航局“四航固基”号团队累计完成DCM搅拌桩施工45 . 4万方,承担了中国路桥所属份额近一半的施工任务,产量、质量均处于所有参建单位前列,既在香港这个新市场树立起了中交品牌,也成为了中国智造的国际新名片。回顾“四航固基”号从无到有的历程,一路坎坷。   

深层水泥搅拌船(DCM船)是应用DCM工法,将水泥浆注入软土地基,并在原位与软土充分搅拌形成水泥土,水泥硬化后使土体得到加固的一种软基改良施工船舶。2015年秋,为满足香港三跑项目的施工要求,四航局组织了一批船机专家到DCM设备制造强国日本、韩国考察评估。由于涉及行业竞争,考察团遭遇日韩DCM行业的技术封锁,考察过程屡屡碰壁。   

“核心技术是买不来的, ”考虑到船舶的日常维修、保养以及改造升级处处可能受制于人,整体成本完全不可控,经过综合考虑,四航局决定自行研发建造属于中国建设者自己的DCM船舶,这项艰巨的技术攻坚任务落在二公司船机设备团队的肩上。攻坚团队利用手上有限的参考资料和零星信息,反复钻研香港三跑项目的技术参数并制定出了上百页的设备技术规格书。   

制定出技术规格书仅仅是第一步,接下来便是确定和落实船舶设计图纸上的功能和参数。破题的关键在于对整艘船舶上万个零部件进行妥当的设备选型。作为整套DCM处理系统的“心脏” ,处理机是攻坚团队必须解决的首要问题。经过调研评估生产能力和售后水平,攻坚团队否决了采购韩国处理机的提议,并将目光转向国内。“通过实地考察和技术交流,我们发现上海工程机械厂生产陆上DCM设备经验丰富,国产DCM设备也能满足施工需求。 ”项目副经理肖阳春介绍道。   

虽然上海工程机械厂缺乏海上DCM设备制造经验,但攻坚团队认为只要双方配合好,一定可以打破国外技术壁垒。船机部长王钢回忆道:“当时我们住进厂里,几乎每天都要与厂内技术人员探讨施工工艺,围绕施工需求不断调整设备参数,并根据反馈及时修改。 ”随后数月,两家单位的攻坚团队拧成了一股绳,逐步解决了诸如DCM电机选型、钻头设计、泥浆泵选型、管路设计布局以及最核心的DCM控制软件程序编制等数十个技术难题,把DCM船机设备核心技术牢牢掌握在自己手中,为船舶建造打下了坚实的基础。   

“ ‘四航固基’号从最初只有几组图片、几套参数,到现在建成下水,我们成功了! ”作为船舶见证者、参与者的王钢激动不已。   

亮剑!在国际舞台上PK   

由于水上操作及维修保养经验匮乏,操作系统和管理流程仍在摸索,面对这个新技术、新工艺、新设备、新区域的“四新”项目,年轻的项目团队一时手足无措,“四航固基”号在项目初期并未发挥出真正实力。   

“一开始人手不够,每天只能施工16小时。工作之余既要学习设备操作,还要适应香港的施工模式和环境。 ”王钢回忆说。随着人员逐步进场,为了确保项目顺利履约,“四航固基”进入24小时不间断施工模式。巨大的施工压力让设备不堪重负,不少配件开始出现损耗,养护难题迫在眉睫。“前期船上水压不足,冲洗钻头要花两三个小时,这比打一根桩的时间还长。 ”王钢说。繁重的养护制约着项目进程,技术优化势在必行。“后来船上加装了3台高压水泵,冲洗钻头时间缩短到5到10分钟,让同一个钻头打两根桩,可以实现‘无缝衔接’ 。 ”   

水泥结块堵管是DCM船的通病,若不及时清理,一旦管路堵死,两三天内无法施工,这对本就紧张的工期来说雪上加霜。项目团队独创“高压海水+高压气体”管路冲洗系统,用高压海水冲洗管路的同时注射脉冲式高压气体,以高压气体带动高压海水形成脉冲效果,每次打完桩后及时冲洗,并定期拆管进行细致地清洗。同时,项目部还针对船上旧管路重量大、拐角多、拆卸不便等缺点,进行“快速接头+软管”改造,原来拆管维修要两三个小时,现在几分钟就能完成。独创冲洗系统加管道升级“双管齐下”杜绝了管路堵死的情况。   

“一开始,我们一天打不了10根桩。 ”项目经理汤明说,“到后来一天最多能打36根长桩,这在世界所有海上DCM施工船舶中都能排到中上水平。 ”   

得益于研发过程中掌握的海上DCM施工船舶的全套核心技术,四航局在施工生产中创新研制新设备,研究探索新技术,不断优化新工艺提升施工效率和工程质量。弹指一挥间,三年时间内“四航固基”号从无到有,从步履维艰到誉满香江,其间凝聚的是四航人不服输、敢拼搏的精神。正如DCM行业权威、日本DCM工业协会顶级专家、东京工业大学教授北吉昌树参观调研“四航固基”号后所言: “ ‘四航固基’设备先进,自动化程度高,给我留下了深刻印象。中国将成为日本DCM行业最大的竞争对手! ”   

未来,“四航固基”号团队将带着中交人、四航人的荣耀继续前行,在更广阔的天地间绽放光彩。

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