今年6月初,隨著長達1171米的“鋼鐵巨龍”沉入水底,由廣東省水利水電第三工程局有限公司承建的環北部灣廣東水資源配置工程施工D4標龍門水庫沉管工程順利完成整體下沉施工。
這一里程碑式突破,標志著D4標施工難度最大、安全風險最高的核心施工環節圓滿收官,不僅為工程全線貫通、按期通水筑牢堅實基礎,更為雷州半島長遠供水安全提供強力保障,同時填補了國內不通航封閉水域大口徑長距離水利沉管整體沉放施工的技術空白。
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沉管浮運。
迎難而上:填補國內技術空白
作為國家水網骨干工程、國家150項重大水利工程之一,環北部灣廣東水資源配置工程是廣東省迄今投資規模最大、輸水線路最長、建設條件最復雜的跨流域引調水工程。該工程由粵海控股集團投資、建設和運營,其D4標作為湛江分干線雷徐段關鍵組成部分,由廣東水電三局承建,輸水線路總長41.44公里,2023年7月開工。工程建成通水后,將連通沿線12座水庫,惠及云浮、陽江、茂名、湛江4市1800多萬人。
本次完成整體沉放的龍門水庫輸水管道,穿越雷州龍門水庫核心水域,管道總長1171米、管徑2.8米,采用高強度Q355C鋼板制成,總重約2300噸,是國內迄今采用“整體控制沉放”工藝施工的單次沉放吃水量最大水利沉管工程。沉管施工工況復雜、技術門檻高、安全管控難度大,項目施工全程面臨無適配大型水上施工設備、多浮吊協同下沉精度控制難、水下管道姿態精準調控難等一系列行業痛點。
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浮運。
“項目施工條件極為特殊,龍門水庫為封閉不通航水域,大型水上施工設備無法進場作業,項目需在封閉水域完成140節管材的水上焊接,整段管道橫跨水庫全域。國內此前尚無在不通航封閉水域開展長距離、大口徑供水鋼管整體控制沉放的成熟施工案例。”廣東水電三局環北廣東工程龍門水庫沉管工程負責人周紹維介紹。
針對不通航、無大型水上起重設備輔助的施工困境,D4標項目團隊自主研發由水上拼裝式浮吊、岸上抬升穩管裝置、發射臺車組成的一體化整體沉管"發射"系統。其中,為突破封閉水域大型施工設備運輸進場難題,項目團隊研制出可快速拼裝的模塊化浮吊和浮筒,成功攻克不通航水域長距離大口徑沉管整體沉放的核心技術難關。
自主創新:"發射"系統與精準協同
據悉,該創新沉管“發射”施工工藝,是將預制管道在岸上“發射”平臺完成焊接、防腐等全流程成型作業后,通過一體化“發射”系統逐段輸送至水庫水域,采用“焊接一段、發射一段、成型一段”的閉環施工模式。
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自動焊。
湛江地區臺風季漫長,對大口徑鋼管整體焊接質量和結構穩定性要求嚴苛,項目團隊采用埋弧焊分段預制、自動焊總體焊接、現場焊縫自動熱熔防腐工藝,大幅提升焊縫質量及施工效率。整段1171米管道水上成型及沉放作業歷時3個月順利完成。
周紹維表示,整套沉管“發射”系統分為岸上、水上兩大作業單元。岸上單元由抬升穩管裝置、發射臺車協同作業,臺車將成型管道輸送至發射平臺末端后,需返程承接下一段管材。但管道每間隔9米設置一道20厘米高的加勁環,會直接阻礙臺車返程復位。為此,項目團隊創新設計平臺末端岸上抬升穩管裝置,可將成型管道整體抬升超20厘米,清空臺車返程通道。水域作業端,水上拼裝式浮吊通過鋼絲繩均勻承托管道,調控下沉軌跡,確保管道平穩入水、精準落位。
本次施工依靠多臺浮吊協同作業,加之庫區水流擾動、水下可視度低,實現沉管精準定位的施工難度極大。為保障沉管下沉作業安全、精度可控,項目團隊開展數月專項技術攻堅,特邀港珠澳大橋核心技術專家、國內知名高校科研團隊提供技術指導。
全力沖刺:管線工程預計年底完工
自開工以來,面對“地質條件復雜、征地協調難、安全風險高”等嚴峻挑戰,D4標項目部堅持掛圖作戰、倒排工期,各項目標節點均按期保質完成。截至6月27日,D4標管線工程累計完成施工36.20公里,占全線總長41.44公里的87%,預計年底完工。
D4標分管負責人李小鵬表示,在推進D4標整體建設的過程中,廣東水電三局堅持樣板引路、標準先行,曾會同建設、監理等單位共同編制了《PCCP管道陰極保護施工指南》等多份行業施工指南,在全線施工標段中大力推廣應用。同時,創新推行流水線模塊化作業模式,實現溝槽開挖、管道安裝、土方回填、質量檢測等各工序無縫銜接,多次獲評粵海集團“五星級工地”榮譽。截至目前,項目明挖埋管施工累計完成34.38公里,占埋管總工程量的96%,已基本實現全線貫通;頂管施工完成1.82公里,總占比45%,各項施工穩步推進。
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項目現場。
據了解,本項目承建方廣東水電三局成立于1965年,總部設在東莞,是國家一級施工企業、國家級高新技術企業,同時為廣東省三防(水利)機動搶險二隊。作為廣東省重大部署和重大項目建設的承擔者,廣東水電三局是唯一全過程參與東深供水工程建設的施工單位,承建的工程遍布廣東各地級市以及國內多個省市,曾榮獲魯班獎、詹天佑獎、大禹獎、國家優質工程獎等眾多國家級、省部級獎項,獲得過全國優秀施工企業、全國五一勞動獎狀、全國防汛抗旱先進集體等系列榮譽,在業界享有廣泛贊譽。
站在“十五五”開局的時代潮頭,廣東水電三局將繼續懷揣“東深精神”,從東江之畔到環北部灣大地,以最樸素的行動回應國家召喚,全力推動工程早日通水,切實保障雷州半島供水安全。
文:張輝彬、張文源、黃嘉豐
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