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助力平安百年品质工程建设,公司深中通道项目GK02合同段钢壳制造完美收官​

助力平安百年品质工程建设,公司深中通道项目GK02合同段钢壳制造完美收官​ 中船黄埔文冲
2022-02-18
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2月16日,黄埔文冲承建的深中通道项目GK02合同段钢壳制造全面完工,以优异成绩实现项目完美收官!

自2018年2月份合同签订以来,黄埔文冲项目团队戮力同心、创新突破,从设计、工艺再到质量、安全,各条战线工作全面铺开,全方位发力,最终高质量完成14个管节+1个足尺模型试验段的建造任务,助力“平安百年品质”工程建设,助推国家大湾区发展。

深中通道是集超宽超长海底隧道、超大跨海中桥梁、深水人工岛、水下互通“四位”一体的集群工程,是我国继港珠澳大桥之后又一项难度更大的重大跨海交通工程。

深中通道沉管隧道首次采用钢壳混凝土组合结构,采用八车道高速公路标准,工程体量大、精度要求高、防腐时间长、焊接量大且要求高。其中,钢壳制造作为深中通道沉管工程项目中的最前道工序,是后续所有施工项目的基础和保证。

一个项目、一面旗帜、一份使命!深中通道建造团队在公司的坚强领导和统筹部署下,以保中心任务为目标,成立保中心团队——“创新突破队”。团队把党建建在生产第一线,引领生产组织和技术攻关,克服交通建造行业与造船行业的差异性,克服项目内外沟通协助事项繁多,项目管理幅度及难度大,疫情影响等困难,取得了多项突破,顺利完成建造任务。

深中通道GK02标项目组合影


创新突破!超多亮点!

黄埔文冲助力百年品质工程建设


开展联合设计,从源头上解决差异性

深中通道作为世界级双向八车道超宽钢壳混凝土沉管隧道,其管节构件尺寸大大超出了既有国外工程案例的经验范围,目前国内尚缺乏成套的钢壳混凝土沉管隧道技术标准、规范和施工经验,且由于交通行业与造船行业存在差异,原设计图纸无法满足船厂生产实际需求。为此,深中通道项目建造团队积极主动与业主、设计院、浇筑单位等共同组成“深中通道联合设计”体,从结构、舾装、预埋、机电、交通工程等多专业、多单位开展联合设计工作。

开展联合设计

管节三维共享模型

项目团队将钢壳管节总体与主体结构设计、机电预留预埋设计、临时辅助安装工程设计等三大详细设计进行融合,构建共享三维模型,进行干涉排查,并在满足管节使用要求的前提下,结合船厂生产装备进行管节设计节点的适用性改进。

改进亮点有...

一是将原需拼接的T排变成直接轧制成型、结合FCB生产线重新设计焊接坡口形式以及过渡坡口节点形式、全面梳理结构及舾装节点形式,在生产设计阶段为钢壳后期高质量建造做好了充分准备。

设计节点梳理


二是通过优化钢材取样方案、细化主板排板、板缝优化、通用件设计、分组分类套料等措施,使得在存在变宽管节的情况下,主体结构钢材一次利用率达到了96.22%的好成绩,有效节约建造成本。


三是提出了以“直”代“曲”的设计建造方法,发明一种曲面结构的建造方法,解决由于变宽管节纵向存在曲率致使每个块体均有少量的曲线,而严重影响设计周期和增加制作难度的问题,达到了提升管节设计建模效率,降低现场制作精度质量管控难度,节省设计及建造成本的目的。


四是针对深中通道项目建设要求,搭建基于造船SPD三维建模软件的可视化焊缝三维地图,实现钢壳沉管焊缝位置、焊接参数、坡口信息、焊接信息、检验信息等进行三维可视化展示,达到工程建设全寿命周期追溯的目的。

焊缝地图


智能制造引领高质量生产

公司构建了以智能切割生产线、片体(小组立)智能焊接生产线、块体(中组立)智能焊接生产线、智能涂装车间及车间管控系统等为核心的“四线一系统”,并在实际生产中进行了实施应用,助力钢壳管节百年品质工程打造,助推深中通道工程高质量建设。

智能制造生产线的构建及应用,得到了国内包括清华大学在内的各大名校教授和学生、行业内外各企业和专家、交通建筑行业各企业和专家学者、交通运输部等专家和领导、中国工程院院士等的高度关注和现场实地参观学习,以及包括中央电视台在内的多家新闻媒体的取景拍摄和宣传,极大地提高了公司知名度,提升了公司在非船业务的影响力。


工艺工法策划,突破多项首创技术

深中通道钢壳管节尺寸较大,1个标准管节长、宽、高分别165米、46米和10.6米,建造要求高,对于现场制造装备匹配需求也高。深中通道项目建造团队结合现场生产场地及装备资源,依据项目建造要求,从工艺流程、工艺装备、实施方法、资源设施改装升级、提质增效等方面统筹策划,解决一个又一个难题,突破多项首创技术。

技术突破有...

一是结合管节整体转运要求,对黄船030运输驳艏浮箱纵向“切薄”改装,以满足管节宽度46米的转运要求,改装后的黄船030运输驳成为华南地区唯一能够转运如此大尺度的钢结构的运输驳。

改装后的黄船030


二是首次推行“模块车+移船小车”联动过驳,提高了钢壳沉管过驳效率和质量,管节过驳效率提升了40%以上。

“模块车+移船小车”联动过驳


三是首次实现Q420C板在FCB板焊接生产,并经过反复的研究和多次的工艺试验,在选定的钢材、焊材和工艺下,提出了材质为Q420C,板厚为40mm的大厚板特殊材质免预热焊接,提高了焊接效率和质量,节省大量工时和成本。

FCB高效焊接


四是首次在船坞实施大尺度钢壳管节总拼并移交浇筑单位进行水泥浇筑,创造性地提出了“矮水泥墩+可调支撑头”组合成可调节的矮支墩体系建造法,创新地提出在坞内实施钢壳沉管“浇筑工位+总拼工位”双工位通用坞墩轮转建造法。 

管节在坞内采用矮支墩体系实施双工位建造


五是首次搭建了覆盖整个钢壳沉管的统一三维测控网,将结构件与舾装件精度控制统一到同一个基准进行一体化管控,提出将变宽管节两端钢壳相对外壁轮廓的夹角转换为同一公共轴线的夹角进行控制,解决了变宽管节两端端钢壳相对关系不在统一坐标系内以及曲率变化控制难度较大的技术难题,突破了只能在夜间环境采用全站仪测控端钢壳的瓶颈,提高了钢壳沉管精度管控质量和测量效率。

管节精度测量模拟


六是针对T排结构存在大量透气孔而无法采用现有高效焊问题,首次开发了间断焊接小车,实现连续高效焊接,提高焊接质量。

间断焊接小车


成绩突出,工程质量得到业主全面认可

公司高质量完成14个管+1个18米足尺模型试验段的建造工作,管节完工质量得到业主的高度认可

先后获得了业主颁发的“实体质量达优奖”、“劳动竞赛达标奖和节点奖”、“焊接质量专项工程优胜奖”、“钢结构组安全评比标杆奖第一名”、“精度控制专项工程优胜奖”、“涂装实体质量标杆奖”、“劳动竞赛优胜奖第一名”、“档案考核评比第二名”、“中国公路学会交通BIM工程创新奖”等多项奖项和荣誉。

— END —

| 审核:黄崎峰

| 供稿:何开平

| 编辑:兰艳肖

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中船黄埔文冲
中船黄埔文冲船舶有限公司是中国船舶集团旗下大型骨干造船企业和国家核心军工生产企业,是国内军用舰船、公务船、支线集装箱船、挖泥船和海洋工程的主要建造基地
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