我国又一基建“神器”来了 海底有了“路”

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自升式砾石铺筑整平船“津平一航”

本报记者张野实习生何蔡丽

另一个由我国自主开发制造的基建“神器”即将问世！

近日，由中国交通第一航务局开发、上海振华重工建造的自升式砾石铺路整平船“一航锦屏二号”在南通下水，船体为箱形“惠”。

船长宽98.7米，宽66.3米，相当于一个足球场的大小。

在不移动船体的情况下，单船位铺碎石整平作业范围达到2500平方米，相当于6个标准篮球场；

在平整的地基上修建隧道是“防水”的

作为世界上最大、最先进的自升式砾石铺路整平船，“怡航天津平2号”投产后，将进一步巩固中国在海底隧道基础建设领域的世界领先地位。

深水砾石铺设的“3D打印机”

砾石铺筑整平船一般用于深水砾石层铺筑，集基准定位、石料输送、高精度铺筑整平、质量检验和验收功能于一体。由于铺砌作业的高效率和自动化，它被形象地称为深水砾石铺砌的“3D打印机”。

在实际操作中，船的功能相当于海底铺路机。通过抛石管道的精确定位，砾石被抛入海底并铺砌。大型海底隧道沉管铺设在砾石表面。高效的作业速度可以解决由于海底水流的影响造成砾石大量淤积的问题，保证沉管的快速安装。

“天津平2号”的下水是“天津平1号”的升级版，是港珠澳大桥深水调平的功勋船。与“锦屏一号”相比，“一航锦屏二号”在性能、规格、国产化程度等方面均超过“锦屏一号”，多项性能均处于国际领先水平:铺管范围更广，整平效率更高，整平速度是“锦屏一号”的两倍，最高可达每分钟5米；使用寿命更长，桩腿使用寿命可达2000小时。

“一航天津平2号”是超级工程中深通道的核心设备。与此同时，它在设计和构造上都已经本地化了。特别是施工管理系统成功突破了国外技术*，实现了整个系统的本地化。

“一航天津平2号”是如何在海底进行“3D打印”的？中国交通第一航务工程局有限公司船舶调平监理组组长李佳璘表示，为确保工程符合标准，“天津一航平2号”仍需通过五关六将，才能正式启动“3D打印”。

“首先，将进行施工前测量和控制系统的校准以及施工管理和操作系统的测试。然后用拖船将整平船拖至施工现场。到达现场后，整平船还将进行一系列调试准备工作，包括锚定和定位、整平船的整平、整平船的提升以及测量系统的二次校准。”李佳璘强调，将整平船吊离水面主要是为了减少海面波浪对船体的影响，确保50米水深的砾石铺设精度高。

“接下来是亮点。”李佳璘说，“在整平船旁边是它的‘好帮手’物料搬运船和物料进料回填船，它们将承担物料进料的任务。此步骤完成后，整平船将正式开始砾石铺设作业。砾石基床铺设后，整平船测控系统将进行砾石基础整形检查，以保证砾石铺设的工程质量。每个船位的调平通过验收后，调平船将再次下降到水中，提起桩腿，移位，并进行下一船位的调平作业。”

世界一流的“超级工程”即将投入使用

即将由“怡航天津二号”投入运营的沈重通道，是继港珠澳大桥之后的又一超级工程。

中深通道连接珠江两岸，是粤港澳*地区承接产业转移的主要交通动脉。本工程海底沉管隧道为世界级的“桥、岛、洞、地下立交”超大型集群工程，长约6.8km，为双向八车道超宽钢壳混凝土沉管隧道，存在“超宽、加宽、深埋、砂坑开挖区回淤量大、地层稳定性差”五大技术难题，工程规模和技术难度前所未有。

过去，大多数水准测量作业是在30米或40米的深度进行的。然而，中深通道的调平作业是在50米的深度进行的。“一航景平2号”的支腿总长为75米，可根据水深作业环境延长至95米。支腿越长，对支腿控制、参数测量、异常状态监测和施工经验的要求就越高。

“不要低估这10米多一点的距离。它的变化就像在自行车的*下增加了一个*。它突然从骑自行车变成了杂技。”CCCC第一航务局科技处总经理李增军表示，为确保在50米深度内作业，“一航天津坪2号”的支腿直径接近3米，是“一航天津坪2号”的两倍多。同时，监控系统将与施工过程同步，任何问题将立即得到纠正，以确保施工质量。

相比之下，宽度的增加给调平操作带来的好处多于坏处。“只要结构变形的问题被克服，加宽的船体就有很大的优势。它可以加快工程进度，同时也提高了船舶设备的运行速度，从而大大缩短了工期。”李增君说道。

“一航锦屏二号”可在约18小时内完成砾石机的铺设作业，165米长的标准管砾石层可在4个船位进行整平。每个船位的作业时间为18小时，单个标准管接头床所需时间约为3-4天。相比之下，“锦屏一号”用于港珠澳大桥下沉施工时，180米长的标准管砾石层需要在7个船位进行整平，需要7-12天。

速度快，精度提高。“时间越短，沉积的淤泥越少，对最终工程质量的影响越小。”李增军提到他们也用全球定位系统进行静态测量，解决了动态测量精度差的问题。动态部分用光学仪器测量，最终调平精度控制在±40毫米以内。

飞船的“大脑”打破自主可控的*

除硬件外，上海振华重工成功突破了国外技术*，实现了施工管理体系的本土化。

此前，“金平1号”在港珠澳大桥岛隧道工程中服役时，其核心施工管理系统是从日本引进的。中国不仅需要高价进口，而且在任何地方都受到限制。

李佳璘回忆道:“当系统第一次出现问题时，我们甚至不得不携带一台电脑去日本寻求帮助。后来，当第二次出现问题时，我们立即买了一部卫星电话联系日本。有时，日本员工会进行一些基本的检修，并在一些关键环节故意避开我们。在任何地方依赖别人都太糟糕了。这些经验也坚定了我们发展国内建筑管理系统的决心。”

到了“天津平航一号”的时候，振华重工终于实现了施工管理系统的国产化。该系统相当于船舶的“大脑”，充当操作的“总指挥”，包括设备控制、远程故障诊断、船舶定位和监控等。，协调各方同时运行，发布指令并接收反馈。“如果珠海的系统出现问题，北京的工程师可以直接在电脑上进行远程故障诊断和在线维修。在过去，光是花在交通上的时间就不止一天。”李佳璘解释道。

除了与国外系统的性能相匹配外，“天津一航平2号”施工管理系统还解决了施工作业对系统的影响、周围环境对测控精度的影响、作业速度和精度等因素的相互影响三大行业问题。

据了解，该船于2018年7月开始建造，花了五个月时间完成主船体分段的制造和装载。随后，该船将进入支腿安装和设备调试阶段。预计将于今年7月到达中深槽现场调试交付，并接受实际运行检查。