浙江岱山燕窝山陆岛交通码头上,繁忙的客轮交织着舟山群岛新区北向海上大通道的新图景。
中交三航局宁波分公司承建的这个浙江省最大的陆岛交通码头,需要新建2个3000总吨级车渡泊位,2个1000总吨级客运泊位,以及1条防波堤。在防波堤建设阶段,难题就迎面而来。由于东海海域含泥量较高,泥沙容易淤积,不宜采用传统的实体式结构型式,防波堤只能使用“梳子”一样的镂空结构,同时,根据东海海底高低起伏的地形和岩石层较为酥脆的特点,123根锚岩桩都是直径400毫米的大斜率、大直径单孔桩。
“这样的锚岩桩相比以往的三孔小直径锚岩桩相比,施工难度更高。”中交三航局燕窝山陆岛交通码头项目经理罗奇介绍。让人头疼的是,要打这些大大小小不同斜率的锚岩桩,首当其冲要解决的就是钻孔的问题。在以往的施工作业中,传统潜孔钻机大多用来打直桩,倾斜角度不同的斜桩还从来没有应用过。若采用传统钻机,钻机打完一个孔,就必须大量人工进行辅助作业,频繁使用吊机船来移动位置,再去打下一个孔。更难以协调的是大型吊机船的窗口作业期,吊机船在海上作业时常受到台风或者涌浪影响,不仅价格昂贵,而且耗时耗力。
为了解决这一难题,罗奇多次带领党员技术攻关小组,昼夜进行现场勘查,开展头脑风暴。一次,在图纸上,高低不平的海底地形,让技术员不经意间发出感慨,“这海底就跟过山车一样的,要钻机能自己开过去好了。”说者无意,听者有心,罗奇接过话,“能行走自如的也就坦克了,不行就给钻机加个履带,穿个‘鞋子’。”
经过研讨,总工郑真马上形成了一套为传统钻机穿“鞋子”的技术方案。潜孔钻机经过改造,加装了量身定制的履带以后,可以像坦克一样在海上施工平台上“行走”自如,这样一来,就不需要吊机船,每年的费用能省下近百万元,人工数量减少6成。
可新的问题随之而来。当履带式潜孔钻机将钻头探入岩石时,受海水涌浪的影响,总是在微微晃动。这对高精度要求的斜桩来说,底部1毫米的偏差,就可能导致40多米的锚岩桩顶部角度发生改变,而且误差一旦发生,会对整个码头造成难以补救的损失。
迎难而上,罗奇再次组织技术团队思考如何破局。他们决定对钻机进行再次改装,在钻头钢架前端增加一个可以进行细微调整的柔性螺旋式液压杆,就像一只“稳定器”,在波浪冲击时,不管横向的力如何改变,液压杆进行提升或者下降来控制钻头角度,从而使得纵向始终保持稳定,达到精准打孔的效果。
为了增加履带行走的稳定性,他们又在钻机底部增加了4个伸缩式支腿结构,这种新型履带式潜孔钻机移动灵活,能够适用多桩型、多孔径、多斜率的锚岩桩,同时缩短锚岩桩施工时间,履带式行走不仅适用钢构平台也适应于泥泞的现场移动,为后续混凝土结构尽快成型提供保证。