“接到公司今年001號調度令通知，4月10日咱要調往煙臺裕龍島排水管涵工程。”站在“砂樁1”甲板上，船長匡啟升對大家說道。“自從有了這艘船，現(xiàn)在這活兒一個接一個，心里真高興啊。”大車王善春笑道。“那是，誰讓這艘船渾身都是專利呢！”匡啟生自豪說道。

水下基床整平是碼頭、海底沉管隧道等水工工程建設的重要工序，以便沉箱或沉管平穩(wěn)安全著陸。現(xiàn)有的整平裝備一般都是為解決大型工程技術問題建造，設備龐大、調遣困難、適用性窄。常規(guī)碼頭建設依然采用人工整平，質量、效率與安全都難以保證。碼頭機械化整平作業(yè)擁有廣闊市場，為了抓住這次機遇，公司技術研發(fā)團隊的研發(fā)之路也就此展開。

技術團隊的首要任務是實現(xiàn)裝備輕量化。他們根據(jù)作業(yè)要求，將裝備精簡為振動模塊、軌道模塊、臺車模塊，無需專用船舶，整個結構可隨集裝箱快速運輸，在確保專業(yè)性能的同時兼具便捷組裝的性能。完成了外部瘦身，提升“內功”是關鍵。作為整平裝備的核心，振動模塊是設備的“心臟”。團隊研究發(fā)現(xiàn)，傳統(tǒng)的基床整平是通過一個直徑1.5米的鋼制重錘，依靠重力夯實基床石塊，再拋填小塊石，由人工潛水進行整平。“但是重錘夯實落點不穩(wěn)定，效率慢，質量控制難度大，能不能將機械和人工工序二合一？”一航局副總工程師、公司總工程師劉德進提出新想法。

▲動畫演示

經過研討，團隊將目光聚焦于市場常見的振動錘上，計劃為其設計一套控制系統(tǒng)，使其到達基床厚度指定位置時，自動停止，以保證錘擊始終在同一平面上，確保最終整平效果。為了驗證可行性，團隊成員搬來了振動裝置，在其下方安裝了3平方米的梯形鋼結構平板進行試驗，并觀察到試驗槽的石塊隨著振動，逐漸由高向低填滿溝壑，而且石塊間空隙變小，變得密實，整體平面歸于平整。經過陸上及船塢內的多次試驗，證明在上下振幅超過3毫米時，振動錘夯實整平效果最佳。

有了穩(wěn)準狠的“拳頭”，還要有一個靈活的“手臂”。技術團隊乘勝追擊，為振動錘接上長23米的振動管，分為3節(jié)，可隨時拆解加裝，適配不同深度海域的施工要求。技術團隊還在振動管頂端安裝定位系統(tǒng)，依靠坐標準確測量基床平整度，進而控制振動錘夯實深度。但在試驗中，公司一級專業(yè)總師王翔發(fā)現(xiàn)，位于振動錘上端的定位系統(tǒng)，因高頻率振動損壞率極高。

一日，王翔在看到磁懸浮列車原理視頻時，突然迸發(fā)出靈感：“能不能給定位系統(tǒng)做一套懸浮設備？”團隊購置了長2厘米、寬1厘米的強磁鐵，分3層摞列組裝出一個四四方方的盒子，依靠同極相斥原理，成功將中間層懸浮起來。定位系統(tǒng)通過套管連接到中間層，振動錘振動時，中間層始終保持上下輕微浮動，避免高頻率振動帶來的損壞。

自此，這艘能夠同時滿足深水和淺水基床夯實整平作業(yè)需求的專用船研制成功，成為國內首次將振動整平工藝成功應用于基床細平施工的裝備，施工效率可達每天400平方米，精度達到行業(yè)細平標準5厘米以內，獲得了“水下構筑物拋石基床高精度密實方法”等6項專利授權。

如今，“砂樁 1”已參與了青島港泛亞碼頭工程等5個碼頭建設，填補了我國振動夯平施工技術的空白。

素 材 | 技術研發(fā)與信息化部、黨委工作部

供 稿 | 王曉輝

編 輯 | 方 旭

校 核 | 劉 暢、張慶波

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關鍵詞： 深度報道 重錘出機整平水下基床