高端智能装备造就“海上施工利器”,中交集团擦亮大国重器品牌名片
2024-06-30 19:23 | 国际船舶网 船东动态
全球桩架最高、吊桩能力最强、施打桩长最长、桩径最大、抗风浪能力最强的专用打桩船“一航津桩”打下首桩;目前世界最大的单臂全回转起重船“振华30”轮助力广东阳江青洲海上风电一、二期升压站吊装工作完美收官;全球最大江海两用半潜驳——4.5万吨宽扁浅吃水半潜驳“四航永兴”号交付使用,在江苏大津重工亨通1600吨海上风电安装平台滚装上驳下水作业中完成“首秀”……中交集团打造的一件件海上高端装备惊艳亮相,有效保障了海上运输和海洋工程顺利实施,成为打造中国高端智能装备、擦亮国之重器名片的典范。
“一航津桩”——海上施工“绿巨轮”
“每次施工,都能带来一波热度!”2024年3月,一航局自主投资研发的140米级打桩船“一航津桩”在宁波六横公路大桥二期工程中打下世界跨度最大的三塔钢箱梁斜拉桥——青龙门特大桥西引桥12号墩“开年第一桩”,迅速引发广泛关注。“一航津桩”船轮机长田宝勇不禁回想去年此时在宁象市域(郊)铁路象山港跨海大桥开启首根桩基施工的场景。
“一航津桩”船长124米,型宽39米、型深8米,桩架高142米,是迄今为止世界桩架高度最高,吊桩能力最强,施打桩长最长、桩径最大的专用打桩船,同时也是国内首艘具备全回转舵桨、侧推辅助、船舶动力定位系统的超大型打桩船。
2023年初,“一航津桩”接到建设宁象市域(郊)铁路象山港跨海大桥的任务。为了打好这“开年第一锤”,一航局抽调“精兵强将”组成船舶班组,提前40天入场开展模拟演练。全员在茫茫大海上度过了一个意义特殊的新年。
象山港跨海大桥跨越象山港主航道。渔船、商船进出港频繁密集,并且象山海域岛屿多,气压不均衡,浓雾、大风等恶劣天气频发,给班组带来巨大的挑战。为了不影响航道通行,下放船锚需避开航道通行高峰。凌晨4点,大副张海润就早早带领水手们登上起锚艇移船下锚。清晨海雾凝重,在驾驶舱中船员通过一体化通信台,以高频广播、扩音喇叭、对讲机等方式共享水域船舶动向,发出安全警示,确保项目建设安全推进。2023年2月17日,“一航津桩”为大桥沉下67号墩台首根钢护筒,海上沉桩施工进入了新阶段。
“一航津桩”搭载了800千焦液压打桩锤,不同于柴油打桩锤,可以根据施工工况调节打桩能量。项目施工海域接近蓝点马鲛鱼国家级种质资源保护区,随着天气渐暖,大量蓝点马鲛鱼洄游产籽,该海域进入等级最高的保护期。项目团队通过系统整理钢桩参数,就能够灵活调节冲击能量,避免高能冲击波影响鱼类生存繁殖,既保障施工效率,又符合生态要求。此外,作为全球首艘全电力控制的打桩船,“一航津桩”还加装了功率管理系统。“我们可根据船舶工况自动调节发电机运转,减少能源消耗和尾气排放,克服了传统打桩船采用柴油机直接驱动存在能耗大的缺陷,更加智能环保。”田宝勇介绍道。
2023年5月25日,海面归于平静,“一航津桩”提前完成象山港跨海大桥56根桩基施工。“你们在工程管理和服务上充分发挥专业优势,严把质量关和安全关,树立了标杆。”业主单位称赞道。片刻的轻松后,钢铁巨轮便开赴新的战场,投身国电象山海上风电工程桩基基础施工。
“振华30”轮——起重吊装“大力士”
2023年6月下旬,“振华30”轮奔赴南海海域,参与到由上海振华重工所属单位龙源振华承建的广东阳江青洲海上风电场一、二期升压站吊装工作中。
在振华海服项目经理张之平看来,吊装过程的安全、稳定和高效,是对浮式起重船的考验。据龙源振华青洲项目经理钱俊涛介绍,青洲海上风电场是龙源振华承接的首个深远海项目,最远的施工点距离海岸线70公里,施工海域最深处达50多米,海况复杂。“要在有限的窗口期7天之内吊装升压站,必须事先考虑到气象、台风、涌浪、系固等方方面面的因素。”
当时,南海海域已经进入台风季,尤其是“土台风”,它们从生成到登陆时间极短,防台难度大。“一旦遭遇大涌浪,施工团队必须迅速撤离,等待下一次窗口期。”钱俊涛说。针对海上气象状况,“振华30”轮项目部与龙源振华提前研究分析历史同期的“土台风”资料,根据定点海域气象报告定制更为精细化的预报服务,确定作业窗口期,做好应急预案,并将施工节点计划从2小时细化到半小时以内。
青洲一、二期海上升压站总重量6450吨,是国内单体规模最大、亚洲最重的升压站。“振华30”轮作为世界最大的单臂全回转起重船,拥有单臂架12000吨的固定吊重能力和7000吨360度全回转吊重能力,是国内唯一适合该项作业的浮式起重船。“经过综合考虑,项目团队决定采用‘固定+系固’吊装工况。简单来说,就是在固定吊装工况模式下,在吊机上向后甲板上拉两组系固钢丝绳。”张之平介绍,“此种工况下,可以充分利用‘振华30’轮的吊重优势,确保作业高效完成。”
2023年6月25日凌晨,广东阳江青洲南海海面上一片黑暗,风平浪静,青洲一、二期海上升压站吊装作业正式开始。天色微亮,“振华30”轮开始系固工作,在吊机上设置系固背拉钢丝绳,在当天14点完成系固。此时运输船已经顶着水流,抛下船锚停驻,这样可以最大程度减小涌浪对船稳定性的影响,并提前准备升压站部分解绑工作。“振华30”轮丁字形停靠运输船并开始挂钩。27日凌晨,“振华30”轮正式起吊升压站,15分钟后升压站脱离运输船,转向90度、移船50米到升压站基础桩旁。早晨7点,随着“振华30”轮吊机稳稳安放,升压站吊装工作宣告完美收官,标志着“振华30”轮完成了海上系固吊装的首次成功尝试。
“这种起吊方式也只有‘振华30’轮能做到。”张之平骄傲地说,“一般的起重船在吊装时,为了稳定,只敢顶流,不敢横流起吊。但‘振华30’轮吃水深、性能优越,抗风能力强,能打各种硬仗、苦仗。相信在这艘‘海上利器’的助力下,我们会克服一个又一个难关!”
“四航永兴”号——江海两用“变形金刚”
2024年1月,江苏南通东灶港水域雾气缭绕,“海上利器”新锐——“四航永兴”号正承载着约2万吨的重物,在拖轮的牵引下到达施工海域。“报告,船舶在指定位置完成上浮任务。”听到操控室传来的消息,“四航永兴”号船长韩剑波不禁长舒一口气。
由四航局自主研发建造的“四航永兴”号是全球最大宽扁浅吃水型半潜驳,引入了我国最新的装备技术和绿色环保建造理念,具有载货量大、智能化程度高、调压载能力强、载货通用性高等核心优势。“四航永兴”号迎来交付后的首次“大考”,承担江苏大津重工亨通1600吨海上风电安装平台滚装上驳下水作业的施工任务。
“本次施工任务涉及的平台长135米、宽50米,平台下水自重达1.95万吨,是目前国内单体发运下水重量最大的风电平台。”要将如此体量的安装平台上驳下潜到海中,韩剑波深感任务艰巨。
为保证“首秀”的顺利完成,四航局技术专家第一时间奔赴施工作业现场,靠前蹲点指挥,带领船机团队对施工方案反复审核。按照传统作业方案,平台上驳往往采用气囊移船工艺,然而风电安装平台的宽度与“四航永兴”号的可用宽度相差无几,气囊难以承受平台重量,并且稍有不慎,就会磕碰到船舶塔楼,导致上驳失败。“既然传统办法行不通,那就通过技术创新,找到平台上驳的新方案。”四航局副总工程师、工程管理部副经理甘利提出了自己的思路。
经过反复研究并吸取同行业施工经验,船机团队决定使用自走式模块化平板运输车组进行平台滚装上驳任务。这种运输车组具有灵活性强、负载能力强、高效节能等优势。上驳期间,项目团队将平板运输车组放置到平台底端,利用液压系统将平台抬起,远程遥控平板运输车组,将平台滚装上船。“这就相当于为平台量身定制了一套受力均匀的载具。”韩剑波说。经过数小时的努力,风电安装平台在自走式模块化平板运输车组的配合下顺利上驳,经精准计算,平台同船舶塔楼距离仅60厘米,实现了精准上驳的预期目标。
在解决了平台上驳难题后,“四航永兴”号项目团队迎来下潜作业。“四航永兴”号主要通过智能调载系统,改变自身船舱的载水量调整船舶姿态,实现上浮下潜的目的。然而,当“四航永兴”号抵达下潜点后,受到当地水流及降雨等因素影响,难以按照预定方案调载压载水,实现精准下潜。如果采用原有方案开启下潜工作,不仅难以实现精准下潜,还将增加大风大浪环境中平台安装作业时间。
面对突发状况,韩剑波当机立断,决定调整作业方案。船机团队根据现场的海况环境,结合船体本身特点和技术优势,决定采用人工手动调载与智能调载系统相互配合的方式,调载压舱水。团队精密计算船舶下潜的水流速度、载水量等相关数据,确定下潜速率和深度,最终确保“四航永兴”号精准下潜至19米水深,并在半潜驳移货绞车、平台绞盘辅助和拖轮的相互配合下,风电安装平台顺利实现起浮,不仅将原方案10个小时的下潜上浮时间缩短至7个小时,更有效规避了因长时间作业可能导致的风险。
此次“四航永兴”号首次作业的成功,充分检验了船舶施工作业能力,肯定了新时代“大国重器”管理运营团队的工作能力,标志着“四航永兴”号掌握了大型平台滚装下水及下潜出坞的整套技术,为将来承包各类海工下水、运输、安装,开拓深远海大型风电安装平台运输市场打下坚实基础。