“成功了!”2022年2月17日,在中交二航局襄阳市襄江大道(东西轴线)鱼梁洲项目部西汊岸头的监控室内,爆发出阵阵欢呼,大家或相拥、或高举双拳。不到10平方米的房间里,十余名技术专家、二航局项目管理人员庆祝的场景被湖北电视台的摄像机镜头牢牢捕捉。
此时,项目部负责的华中地区首条内河沉管隧道——最后一节沉管W4下沉到位,沉管段实现贯通!“沉管头部位置误差在2公分以内,短管节已经落在近岸侧的混凝土传力板上,数据还需要进一步复核,大家不要着急发布。”二航局项目负责人孙晓伟面对媒体镜头,时刻体现出工程师的严谨。复核再复核,提升再提升,二航人对工程产品完美品质的追求从未改变!
百万组数据,他们在看不见的江底画出精密地图
最后一节沉管下放并不意味着结束,沉管内部的贯通测量才刚刚开始,而这些数据的直接来源就是王丹璞和他的测量团队。
他们是这个鱼梁洲上最繁忙的队伍,足迹踏遍了岸上的每个角落。团队中最大的职工李艳波43岁,王丹璞38岁,其余7名同志平均年龄在29岁。职业生涯第一次面对内河沉管,他们就要在伸手不见五指的汉江江底为整个项目团队领航!
2020年11月,首节E6沉管下放前夕,王丹璞从宜昌伍家岗长江大桥火速抽调到襄阳东西轴线,对于这个选择,他不后悔:“从轨道交通到铁路再到桥梁,很多人都不愿意逃离工作舒适区,但是我却更喜欢挑战更大的专业难度!”当时伍家岗长江大桥主缆架设接近完成,测量的压力卸下了一大半,他却选择主动请缨。
刚到轴线,高精度整平船、多波束、声呐等一系列新装备自带的监控测量系统让他大为吃惊。
但走上工作岗位后,他发现即使再智能化的测量工具都会存在误差。“以整平船为例,其自带的测量系统没有一个校核的手段,水下的淤泥、水草都会干扰测量精度,几公分的误差一旦累积,对工程质量会造成不可逆的影响。”
如何在看不见的江底画出精密地图?王丹璞认为,“复核再复核”才是这个项目实现毫米级误差的精髓。“测量的技术,除了GPS定位系统出现时的跨越式革新,一直到目前都沿用的老办法,测量杆、测量绳、全站仪,一切都是可溯的。”王丹璞说:“想要实现毫米级的精准,只能从复核的手段和频次上下功夫。”
此前,港珠澳大桥对沉管沉放基础高差的要求是±4公分,而这个要求也延续到了襄阳东西轴线,着床基底的平整程度,直接决定着沉管对接的精度。
王华作为水上工区的测量主管,对汉江底部高程进行绘图,是项目部赋予他的一项重要任务。“一台单波束回声测深仪器,一根测量杆,两个人,在测量船上一站就是一天。”王华回忆。设备需要一个人一直举着测量杆暴晒,十分辛苦,需要经常换人举杆,做出来的2D地图上大块的黑色空洞让人不寒而栗。
面对汉江沉管如此大面积、高精度、高频率的测量要求,王华有些无奈:“很多时候,上午测量,中午就需要拿出结果,而这种老旧的手段,一等可能就是一天。”
整个技术团队就等着这个不太精确、有些许镂空的平面地图。
王丹璞和他的测量团队坐不住了,在参考完港珠澳大桥测量方案后,发现了新设备带来的可能性。他们立即向公司请示:“大项目需要更核心的设备进行支撑,公司唯一一台多波束回声测深仪器在以色列阿什杜德港,看能否调回来?”
这台价值200多万元的仪器,能够用声呐发射256条声波进行探测,将测量的点变成面,而且输入足够的数据后,用自带的信息系统能够绘制一个精确到厘米的3D成像地图。
“海外项目反馈该设备还在高频率使用中,短时间无法回国!”推进会上,好不容易抓到的救命稻草就这样飘走。但孙晓伟接下来的决定却让测量团队抬起了头!“200多万,再买一台回来,测量部门负责安排人员专门培训,把测量精度和效率提上来!”大手一挥,这个决定扭转了不利局势,这也是二航局五分公司首台多波束回声测深仪器。
王华作为第一个品尝螃蟹的测量主管,深刻感受到了新设备的妙处:“将测量探头固定在驳船底部,我这边用专用系统给船长发布航行轨迹,整个过程就像3D打印一样,节省了一半的人工,还大幅提升了测量效率。”
只要是设备就会有误差,王丹璞仍坚持自己“复核再复核”的信念,要求王华把单块测量的区域面积控制在10×10公分的范围,进一步提升测量精度,一方面通过测量杆、测量绳抽取点位进行人工复核,另一方面通过流速仪,检测水面到水底的速度,将数据加载到系统中,对地图进行人工修正。
这样高精度的复核要求,对王华带来了巨大的挑战:“数据处理的难度呈指数级上升,每一次测量都会带回百万组数据,每一组数据都有修正的可能,每一组数据就代表着地图的最终精度。”
为了不影响生产进度,王丹璞团队深刻探讨了新设备测量的工序和规律,形成了“2小时工作法则”,即测量团队每天要早于工人2个小时到现场,在水面开始作业前就完成测量,在水面作业的过程中完成制图;将其他业务部门休息的时间变为他们现场工作的时间,将“一天一制图”变成了“早上测量中午制图,下午测量晚上制图”,大幅提升了制图精度,缩短了工作周期。
当最后一节沉管下沉到位,完成贯通复核后,王丹璞感觉肩头一轻:“我们永远记得±4公分的误差红线,而这百万组数据绘制的地图远远超过了这个精度,它们将被永远记录在东西轴线美丽沉管之中!”
再一次启航,他们对完美的追求从未止步
伴随着最后一节沉管成功下放的欢呼声,王金绪扔手持对讲机严肃地盯着江面,雪花覆盖了眉间,他没有动。
从一个月放一节沉管,再到35天连续下放3节沉管,这就是王金绪团队创造的“襄阳速度”。有着丰富沉管下放经验的广州打捞局负责人打趣说道:“外海沉管是30天1节,大连湾沉管隧道创造的是42天3节,你们这是属于‘严重内卷’。”
作为水上工区经理兼主任工程师,这是31岁的王金绪入职的第一个项目,他此刻感到无比平静。
2018年从长江科学院岩土专业毕业,却选择来到施工单位,当同学已经从设计师起步,他却选择了技术员这个更接地气的岗位。“这是前面9节沉管沉放经验的总结,2公分的精度是我们的底线。”他的沉着冷静和年龄明显不符。
长江科学院是隶属于长江委的科研机构,每年限招研究生30名,王金绪选择的岩土专业爆破方向每年只招2名学员,接受的是导师一对一的培育。这样的精英从事最基础的工程施工,在任何人看来都有些大材小用,前2节沉管的成功下放更是给足了王金绪信心,以他的专业知识和技术水平,足以应付当前工程实践中的任何难题。
突变发生在2021年的春汛。当4月7日汛期来临,江水裹挟着大量淤泥席卷了整个汉江水道,东汊第三节沉管E4管节铺设的卵石层基床就在洪峰通过的路径之上。
4月9日,整平的基床刚刚通过验收,王金绪安排潜水员到基坑底部摸排,发现淤泥并不厚,手掌轻轻下压就能穿过。
“继续下放!”王金绪在确定沉管姿态调整到位后,给船队发出指令。1米、50公分、40公分、30公分……对讲机里每一次回复,都让他信心倍增。
突然,监控屏幕上的吊缆力显示为0,此时距离沉放到位还有10公分!王金绪当即判断,沉管极有可能已经在江底着床,否则按照沉放规律,吊缆力应该保持一个稳定值。“立即派潜水员下潜!”他有些着急,如果还是这样的状态,基底就要再一次清淤。
“淤泥大概几公分!”“沉管已经触底。”当一个又一个回复从对讲机中传来,他明白这一次很有可能已经“失败”。“第一次潜水员下潜,带着手套摸排,感受不到淤泥的厚度!”王金绪认为是自己没有对问题引起足够重视,导致了这次危机。“沉管以1%的自重下沉,也就是320吨的力,整个沉管长120米、宽31米,平均到每一平方米上,其压力可能还没有成年人一只脚掌的压力大!”
现场,孙晓伟迅速召集专家、协作单位进行研讨!
此时,有几十年沉管施工经验的协作单位认为,几公分的淤泥,如果外部施加一定压力,也能够在错台几公分的情况下保证沉管对接!
当然,这样的方案王金绪不是没考虑过,但是他心里还有着另一层顾虑。正当他要提出时,孙晓伟已经掷地有声:“襄阳东西轴线是百年工程!着床基础没处理好,短期抢救式地修复确实能够达到目的,但长期一定会对整体结构质量产生影响,哪怕只是几公分,这个风险我们绝对不能冒!”
上浮、拖回、重新清淤,4月30日,21天以后E4沉管第二次下沉成功,但已经失去的工期却无法找补!
这次失败无疑给了以王金绪为首的年轻人沉重的一击,他们引以为傲的专业知识被一场突如其来的春汛冲得七零八落。
年轻人顿感疲惫,时任项目党支部书记宋文健建议孙晓伟给大家开个推进会、打气会,来减轻他们的心理压力。王金绪至今对孙晓伟的那句话记忆深刻。“哪个工程不会遇到困难?我们技术人员正是为此而存在!如果一个项目施工没有一点问题,那我们都可以收拾行李回家。”
这番话,似乎点醒了王金绪,他盯着汉江江面的整平船,第二次沉放前的二十天在眼前一幕幕回放:如果清淤速度还能再快一点、清淤质量还能再高一点,这样问题是不是就能避免?即便发生,我们也能将预案做到极致?
此时的清淤还很原始,依靠吊车将气举泵拖到指定位置抽排淤泥。“这种小鸡啄米似的抽排不仅效率低,而且像极了月球的表面,坑坑洼洼、坎坷不平。”
此时,二航局技术中心的专家已经带着一些成熟的灵感找到了项目现场。世界上最大外海施工船舶——港珠澳大桥的津平1号抛石整平船、世界跨径第一的公铁两用斜拉桥——常泰长江大桥沉井智能气举取土设备,都是通过在水上设置固定平台的方式,变水上施工为陆上施工,大幅提升了工作效率。
在鱼梁洲隧道项目,是否也能创造一个平台,专门用来清淤,而且这个方案要安全、高效、易行!艰巨任务落到了王金绪的头上,而他也愿意成为那个解决问题的人。
沉放驳、天车、封门台车和拖轮,怎样在江中绣花?王金绪将自己关起来,将每一种方案都在桌面进行推演。如果改造沉放驳,在上部增加天车或者封门台车进行清淤,那么沉管沉放工序势必会受到影响,而且改造的成本昂贵;是不是可以参考钢筋加工场的轨道,在水面用钢管搭设一个平面,利用控制程序让气举设备像打印机一样“扫描”基床,从而更加经济、智能?
碰头会上,他的方案一经提出,便得到了采用。E4管节沉放的一个月后,一本《清淤平台制作与吊装专项施工方案》通过评审,而王金绪就是主创之一。方案将长12米、直径1米、厚度1厘米的空心钢管连接呈镂空的长方形框架结构,在上方加装轨道、移动天车和卷扬机,形成了一个简易的“沉井智能气举取土设备”,通过与甲板驳舶靠,拥有了一套低成本的动力系统。
正是这样借鉴了超级项目的简化设备,让沉管清淤的速度和精度进一步提升。
而它们,对于王金绪来说只是一个起点:“沉管干得越顺,数据反而越不清晰,只有那10公分我永远不会忘记。世界上没有完美的工程,但有为追求完美而不懈解决问题的工程师!”(陈嘉伦)