“二航长青”首秀杭州湾

  在广袤无垠的杭州湾上,海风呼啸,波涛汹涌,我国自主研发的全球最大打桩船“二航长青”号则岿然不动。随着液压锤精准落下,一根长98.5米、重385吨的钢管桩以毫米级精度直抵海底。“打下首桩以来,该船已在此服役3个多月,它如同一位钢铁巨人,以其强大的力量和先进的技术,为跨海大桥的建设注入新质生产力,引领桥梁建设迈向新高度。”二航局杭州湾大桥项目设备部负责人赵昌师对新装备的表现十分满意。

  勤学苦练驾驭“神器”

  “这艘船像一匹充满野性的汗血宝马,虽拥有绝对顶尖的性能,但想要彻底驾驭它,也真不容易。”有着十多年海上设备操作经验的老船长刘勤说。

  全长29.2公里的杭州湾跨海铁路大桥是新建南通至宁波高铁关键控制性工程,也是世界第一座跨越强潮海湾、超低阻水率的高速铁路跨海大桥。无论是跨海桥梁还是高铁大桥,都对桥梁线型、精度提出了极高要求。为了高质量建成大桥,响应国家科技创新战略、强化产学研用结合的“二航长青”应运而生。

  3月1日,杭州湾传来“砰砰”轰鸣,“二航长青”号将第一根长98.5米的钢管桩精准“钉”入海底。刘勤感受着新设备的强劲性能,兴奋得像是拿到新玩具的孩童。

  但几天后问题显露出来。该船每天只能打桩一两根,效率明显不及预期。“杭州湾的强潮环境堪称‘海上禁区’,每年实际作业窗口很短,冬春季有大雾、夏秋季有台风,涨潮退潮和深夜低能见度更是让施工难上加难。而我们计划今年打完中海中引桥637根桩的艰巨任务。‘二航长青’肩负着2个月打完200多根桩的重任。”赵昌师看在眼里、急在心里。

  怎样才能完全发挥“二航长青”的卓越性能?“新设备还需磨合。”刘勤这样想。晚间,刘勤带着船员们在船上的会议室挑灯夜战,用画图等形式模拟操作流程,模拟每个状态下,船采用什么锚力、速度,各船员该如何站位、操作,希望把每一步作业细节衔接得更快更流畅。

  不仅如此,刘勤还亲自带队前往另一艘打桩船“水欣麒”号乃至其他标段观摩学习,向同行请教超长桩施工的诀窍。功夫不负有心人,一番勤学苦练下来,船员们在取桩、定位等环节实现质的飞跃,巅峰时单日打桩达到7根。

  进一步验收后发现,不但效率提了上来,精度也达到了预期。

  “该船研发了智能辅助决策、高精度打桩测量和运维管理等系统,能感知复杂环境参数和船舶状态,测量与控制打桩细节,并准确记录每次锤击的能量、贯入度,建立关联地质资料和沉桩记录等信息数据库,实现作业工序自动判别。”赵昌师解释道,“配合上作业可视化功能和北斗定位系统,这船在同一片海域施工,会越干越快、越干越精准。”

  5月中旬,剩余的百米长桩仅剩百来根。“按照这个进度,一定能提前实现6月底中海中引桥桩基完工目标。”刘勤自信地说:“为配合大桥施工,船目前桩架只用了120米。它的极限高度可以到150米,若是在台湾海峡、琼州海峡那样的远洋深海,将发挥一骑绝尘的实力,成为跨海大桥、海上风电等海洋工程建设的重要力量。”

  宜居的海上“绿岛”

  长期驻船工作,往往空间局促、生活枯燥、条件艰苦。然而,在“二航长青”号上,情况却大有不同。2月底就驻船的二航局杭州湾大桥项目技术员常斌最有感触。

  “相较于其他作业船,‘二航长青’号不仅施工能力强劲、定位精准,生活条件也大有改善。”常斌说,“这里设有宽敞的会议室,有专门的洗衣房,健身房里跑步机、桌球台、乒乓球台更是一应俱全,这对长期驻船、数月轮休一次的船员来说非常友好。”

  “这船相比同在杭州湾施工的‘水欣麒’和‘雄程2’号多一台主机,共有3台1800千瓦大功率主机。”赵昌师说,“这艘船还创新使用了永磁电机和直流母线超级储能系统,不仅能避免主机过载,还能在低功耗时,储存主机多余电能。”

  当其他打桩船只能完成一项工序时,“二航长青”号凭借“用一备二”的主机和储能系统,可以同时做到起钩、起锤、动船3道工序。该船比普通燃油船降低约15%的油耗,大大减少碳排放。

  “‘二航长青’号是目前世界上桩架最高、吊桩能力最大、抗风浪能力最强的打桩船。”深度参与船舶研发的二航局副总工程师杨秀礼介绍道,“其关键部件主油缸实现了国产化,重量、直径、长度均创下全球第一。”

  与跨海铁路桥隔海相望的杭州湾跨海公路桥,以及仍在服役的“海力801”号便是有力的见证。

  2003年底,二航局建设者承担了杭州湾跨海公路桥建设(600263)任务。但当时,二航局缺少适合海洋作业的高端设备,唯有主动求变,与国外一家公司成立合资公司,引进先进技术。“那是场孤注一掷的冒险,设备耗资1.6亿元,但当年企业利润还不到2000万元。”杨秀礼回忆。“正是有了这艘当时国内最先进打桩船‘海力801’号的助力,让杭州湾跨海大桥提前8个月通车。”

  如今,由中国自主研制的“二航长青”号凭借385吨国产油缸的澎湃动力,与“海力801”号并肩作战,在世界最长跨海高速铁路桥的蓝图上刻下了属于它的坐标,也为巩固中国在全球海洋工程市场的引领地位贡献力量。