早上7点半，39岁的陈建荣已在沉井区域巡查了两圈。他心里最清楚，完成了封底，后续承台出水的新一轮挑战将接踵而至。

中交二航局承建的江苏常泰长江大桥5号墩沉井，总高64米，底面尺寸相当于13个篮球场大小，为世界在建最大水中沉井。回忆沉井施工经历，作为项目部副经理的陈建荣打开话匣子：“取土下沉是沉井站稳脚跟的关键环节，沉井稳了，大桥根基也就稳了。”

2020年2月，新冠肺炎疫情暴发。5号墩沉井首节已完成现场定位着床。陈建荣和数百名工人留守现场，一天也不耽搁，加紧准备夹壁混凝土浇筑和接高。然而，一件棘手的事情摆上日程——沉井智能气举取土集群控制系统和设备研发制造。

受疫情影响，南通的制造厂家本打算推迟一个月复工。陈建荣心急如焚，但仍保持镇定，一方面安抚工人、统筹资源，一方面积极召开远程会议推进设备研发。“二航局技术中心牵头研发，但骨干人员都困在湖北，我们不等不靠每两天讨论一次研发方案，并与厂家协调。”陈建荣说，“几乎每天只睡四五个小时，与厂方多次申明施工的紧迫性，磨破嘴皮子，最终厂方同意提前半月复工，并优先加工我们的设备。”

2020年3月31日，技术中心负责沉井设备研发的管政霖与另外3名研发组同事第一时间从黄冈等地自驾赶往南通，以争取最少的隔离时间。工程师刘修成留在南通跟踪系统研发设计、监督设备制造，管政霖则在短暂的协助后及时赶往大桥施工现场，加紧取土设备现场筹备。

通过缜密监造，5月中旬，15套门机完成制造和发运，5月下旬即在大桥安装调试。“考虑经济性、实用性原则，我们在传统门式吊机搭载吸泥管取土基础上进行了智能升级，在吊机上安装高精度智能传感器，利用集群控制系统写入编码、设置参数，从而实现自动化、智能化施工。”陈建荣说。

万事开头难，门机安装调试颇费周折。由于沉井平面为两端圆形结构，为最大程度减少取土作业盲区，门机架设采用了“弧线+直线”组合的方式。其中，沉井两侧弧线段安装4套门机，弧线段内外轨道半径不同，稍有偏差就会造成运行不畅，对轨道支架安装精度要求极高。研发人员连续两周调试，每晚工作到凌晨2点，最终在6月5日完成轨道精准安装、电路布置及试运行。

2020年6月6日，沉井首次取土正式开始。从高空俯瞰，一排排红色的门机承载着气举取土吸泥管，就像一只只“啄木鸟”从网格状的井孔中展开吸泥。沉井内外壁以及夹壁、隔墙所形成的网格就是井孔，这些井孔、外井壁、内井壁、隔墙等都是今后要取土的区域。

区别于传统单根吸泥管，中交二航局技术团队将高压射水喷头、供气管与吸泥管集成一体。供气管在底部将压缩空气通入吸泥管，吸泥管内气液混合物密度变小，与周围水环境形成压力差，井底水流就会吸入管内。高压射水喷头对井底泥沙产生强烈扰动，泥水混合物就会快速地被吸出，从而实现高效吸泥。

升级的气举取土设备拆装仅需4小时，比传统分离式设备拆装8小时节约一半时间，不仅能吸取沙土，还可利用高压射水喷头冲散一些黏土，达到破除黏土的效果。

气举取土装备引入了“智慧大脑”,通过集群系统设定吸泥参数，吸泥管平面位置及高程信息自动被感知并形成数据。再结合沉井结构，在井孔内预设好吸泥点位置、吸泥管下放深度和移动路径。吸泥管单点吸泥达到设定深度后，便在门吊控制下自动移至下一点位。所有点位完成一次作业后，吸泥管变身“测量杆”，利用传感器再次测量泥面高度，避免了人工测量工作面受限、效率低的缺陷。

然而，施工中所遇地质条件远比地勘资料所示复杂。第一次取土时，在泥土下大约16.5米到21米的深度，就遇到了黏土层。第三次取土时，在更深处也遇到了部分软硬黏土层，甚至还有大量石块。

“普通砂土在吸泥时会形成坡面，周围泥沙在扰动下纷纷被吸取，但黏土层一吸就会形成一个坑，周围黏土不为所动，而胶结层则富含大石头块，更顽固，极易造成吸泥管堵塞或者吸不上来，最让人头疼。” 陈建荣说。

基于地勘资料及更多未知的复杂工况，中交二航局技术团队在智能取土设备中，提前研发了电动双头铰刀、高压旋喷钻机、气水混合冲射及机械臂水下刃脚取土机器人等成套设备。这些设备在井孔及剪力键盲区软塑粘土、胶结砂层等取土施工中，发挥了重要作用，加快了取土进度。

“即便采用智能设备，也有很多意想不到的事情。”陈建荣清晰记得，2020年7月第二次取土时，遇到3米厚的黏土层夹杂胶结石块，即使上了吸泥管和铰刀，破土效果仍不明显。大家发现，关键难点在于胶结层，而且胶结层近1米厚，如何突破是取土关键。

技术人员尝试调整门机参数，加快吸泥管下放速度和频率，对胶结层形成“冲击钻”的加速度效果。单点突破后，胶结层形成小范围塌陷，技术人员以此点为基础，持续冲击，不断辐射到周边，最终完成胶结层破土。

2020年10月，沉井第三次取土时，随着取土深入，石头直径越来越大，气举吸泥设备难以应对。陈建荣他们尝试用特制的抓斗水下抓取石块。“那段时间抓斗在天上飞来飞去，技术员24小时轮换班全程盯守，”陈建荣说，“抓斗抓取石块的效率相对偏低，而且石头源源不断，大伙非常焦躁，对沉井取土深感忧虑。”

陈建荣和同事们就想方设法探寻规律，通过半个月尝试，在抓斗配合基础上，改进吸泥工艺，加大吸泥参数，实行“以吸为主、以抓为辅”的策略，减少吸泥孔数量，终于找到最佳的取土参数和组合方法，攻克了此次遇到的胶结层难题。

2019年6月6日，5号墩沉井开始第一次取土。2020年12月28日，沉井成功实现终沉。2021年3月9日，沉井封底混凝土浇筑完成。沉井施工经历两次接高、三次夹壁混凝土浇筑和四次下沉，一共取土约19万立方米。

“我是学机械电子专业的，工作十年来第一次接触沉井。”陈建荣感慨地说，“取土施工艰辛，但我很享受这种‘啃硬骨头’的经历。”(杜才良)