本报通讯员 田罡 潘祚声

“雷州湾水下60米打桩的活儿能接吗？”“渤海湾水下30米沉桩你们的液压锤能干吗？”近日，一航局一公司机械分公司总工程师王福民经常接到这样的咨询电话，这些来电让他看到了水下沉桩作业广阔的市场需求。

原来，当前全国范围内的大型水下桩作业，大多采用水上打桩，待钢桩打至标高后，由潜水员进行水下切割，只保留水下使用的桩体。这样，不仅费时费力费钱，也存在安全隐患。此外，水下打桩主要受限于振动锤，传统的振动锤依靠电机驱动，因电路过多难以实现有效密封，下水施工也就无从谈起。但一航局为港珠澳大桥、深中通道等超级工程建设，自主研发设计制造的世界最大12锤联动APE液压振动锤组却有所不同。由于APE锤组的动力来自液压系统，只要做好缝隙部位密封，液压锤就能深入水下作业。因此，机械分公司决定对APE锤进行升级改造。

由于12锤联动拆分为单锤即可施打直径83厘米至3.8米的钢桩，王福民决定从单锤开始升级改造。为了实现锤组联动，单锤两侧安有同步齿轮箱，拆为单锤后就要把连接两锤齿轮箱的同步轴拆掉。这样一来，单锤两侧留下的略微凸起的轴端成为了漏水的隐患。“给轴端设计一个密封良好的金属‘耳罩’。”王福民提出了自己的想法，最终选用了45号钢材制作出坚固耐腐蚀的防水罩，严丝合缝地安装到锤体两侧。经过验证，APE单锤具备了水下施打能力。“如果多锤联动也能实现水下作业，那我们的设备又有新的用武之地了。”王福民并不满足现状，可是，世界范围内还没有实现振动锤组水下作业的先例。

要想实现多锤联动水下沉桩，关键还是解决同步齿轮箱防水问题。不同于单锤下水，多锤联动时轮箱之间相连的同步轴被重新安装回来，为单锤设计的防水罩也不再适用。“同步轴可以直接裸露在海水里，只要保证同步轴和齿轮箱连接处密不透水就可以了。”王福民介绍。因为振沉时同步轴需要高速运转，经过研讨，他们决定采用动环加静环的机械轴封进行水密封闭，动环通过稳定销钉固定在同步轴上，保证了海水不会顺着同步轴浸入；静环则在动环内侧紧密贴合，辅以齿轮油阻挡海水往里渗透。

方案有了，在首次试验中，静环竟发生了碎裂。“这种材质按理能承受住水深100米处的压力，为什么到水深60米位置静环就碎了？”王福民反复研究后发现，试验用的静环材质虽然抗压力好，但不耐磨。技术团队随即对几十种材料进行选购比对，终于从河砂中成功提取出一种稀有材质，它既有超高强度，又有超强耐磨性，完全符合水下工况要求。

经历诸多波折，APE振动锤组迎来了水下振沉调试。随着现场模拟水下压力提升，密封装置展现出了良好的封闭性和稳定性，证明了液压振动锤具备在水下100米处施工作业的能力。11月初，在无锡太湖蓝藻水治理工程中，液压锤组顺利完成水下沉桩首秀，设备稳定性和施工效率得到了实践论证，升级后的APE振动锤组，也成为了全世界首个具备水下施打能力的振动锤组。