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　　編者按：外海，一般指遠離陸地的海域。

　　近年來，有關海洋經濟的多個國家級區域規劃相繼面世，并獲得國家層面一系列支持。環渤海經濟圈、長三角經濟圈、珠三角經濟圈等沿海個經濟圈的互動往來日益密切，區域聯動需求愈來愈迫切。國家“十二五”規劃提出，到“十二五”末，要“基本建成國家高速交通網”。而我國1.8萬公里綿長的海岸線，眾多的海灣、海峽、島嶼，給高速交通網的建設帶來嚴峻挑戰。隨著我國海洋經濟的興起，可以預見，未來10至20年內沿海地區還將興建更多大型海洋工程，大量的海灣、江河入海口、島嶼、海峽、人工島將被跨海大橋、海底隧道連接起來，外海市場前景廣闊。

　　作為“筑港搖籃”，近七十年來，中交一航局打造了一大批水工樣板工程，也參建了東海大橋、杭州灣跨海大橋、上海長江隧橋、舟山連島金塘大橋等眾多外海橋梁工程，積累了一定的外海施工人才優勢、技術優勢、裝備優勢和品牌優勢。

　　順應國家改革創新宏觀形勢，貫徹集團轉型升級發展要求，公司領導在客觀審視公司發展歷史與現狀的基礎上，于2012年提出了“走向外海”的發展號召，并反復強調進軍外海是公司主業擴張升級的必由之路。

　　走向外海，我們要有信心、要虛心、更要有遠見。

　　信心來自于我們在水工行業七十年摸爬滾打積累下的經驗、技術和裝備;虛心源于放眼全球的眼界，與國際一流的工程承包商相比，我們還存在較大的差距;遠見既是對前進方向的準確把握，也是對當前工作的清醒認識。外海工程雖然以跨海橋為主，卻又不止于橋。未來遇到的外海工程可能是橋、島、隧、鐵路、鋼結構等多種類型工程的結合體。外海施工考驗的更多的是技術創新能力、裝備實力和管理創新能力，這就需要我們加強對外海工況、條件、環境的認知，明晰外海施工風險因素以及相對應的工藝、技術、船機設備等方面的配套準備。

　　走向外海，還是我們走向遠海、迎接未來遠海工程建設高潮的前提，甚至是實現由“走向外海”向“走向海外”、承攬海外外海工程，實現華麗轉身的前奏。

　　1.征程

　　文/張誠 紀子驍

　　沒有比人更高的山，沒有比腳更長的路。2012年，公司成立港珠澳大橋橋梁項目部，是為了跨越外海施工的高山。在此之前，在公司在東海大橋、杭州灣大橋中，負責的工序以樁基為主。而在港珠澳大橋，公司承攬了從樁基到橋面架設的全部工序，開啟了外海施工的新征程。

　　港珠澳大橋全長55公里，由島、隧、橋三部分組成，其中橋梁主體長22.9公里，分為3個標段，橋梁項目部負責CB03標非通航孔橋段，長7.52 公里。

　　受中央電視臺拍攝的《超級工程》紀錄片影響，人們提到大橋建設，總會想起“高科技”這個詞。在橋梁項目部，高科技的含義是工藝的顛覆性變革。港珠澳大橋工程技術難度大，質量標準高，所涉及高精度沉樁技術、裝配式鉆孔平臺應用、超長嵌巖灌注樁施工等新工藝前所未有。而一航人，正是在這條路上尋求突破，踏上前進的征程!

　　征程的起點，是工藝創新和完善。2012年進場后，原始設計圖上的幾個方案還沒有成型，多數方案在國內沒有應用先例。借助前期人工島建島的經驗，項目部擬定了以鋼圓筒圍堰干法施工為重要內容的創新方案，方案涉及27個大項，60余個子課題。2012年11月25日，鋼圓筒圍堰干法施工試驗成功。該方法是將插入海洋深處的鋼圓筒內部抽水后，創造出干燥空間，從而將鋼管樁打設的垂直精度從1/400降至1/250。該工藝被交通運輸部總工程師周海濤贊譽為“為橋梁結構基礎施工開辟了新思路”。2013年6月20日，國內首個整體埋置式墩臺安裝成功，創造了一項國家紀錄。2014年1月19日，港珠澳大橋首跨鋼箱梁成功安裝。在過程中，項目部整合了16家科研機構參與研發，實現了毫米級的精度要求，攻克了三牛腿平面調位等多項技術難題，技術創新高達25項，并申報了2項國家專利。“中交一航”也隨這個重要節點登上了《人民日報》!

　　在極限面前，每前進一步都是一次負重的跨越。2014年6月13日，“一航津泰”號發起了對自身吊重的挑戰。事前，除了少數人知道本次起重作業的危險，在其他人眼中，這似乎就是一次習以為常的突破。當天，船舶以后仰的姿態下勾，吊起了港珠澳大橋最重的墩臺，也創造了公司新的單船起重紀錄——3900噸。這個最危險的節點在最平靜的氛圍中完成。

　　在橋梁項目部的標段內，起吊物有墩臺和鋼箱梁兩類，僅墩臺就包含3種，鋼箱梁更是包含自1192噸到3507噸不同重量級別。面對多樣化的吊裝要求，項目部設計出可拆卸的異形吊具，創造了一種吊具多處使用的“奇觀”。2014年8月3日，吊具經過十數次結構調整，成功完成了首個分節式墩臺安裝。看著吊具，兄弟單位驚嘆地給出了“變形金剛”的贊嘆。9月21日，標段內408根鋼管樁全部完成，標志著公司首次參與的外海超長、大直徑鋼管樁工序圓滿結束，為接下來的施工打下了牢固的基礎。

　　自開工以來，項目部在信譽評價中獲得4次第一名，迎接了安哥拉扎伊爾省省長等外賓、多位交通運輸部領導的參觀，5對新人在大橋項目部喜結連理，3對職工在大橋建設中升級做了父親、母親。在打通外海的征程中，我們不僅創造了一項項紀錄，更繪制著美好的人生篇章!

　　2.突破“盲區”

　　文/王有祥

　　10月18日，港珠澳大橋島隧工程第14節管節成功安裝，2385米長的海底隧道在珠江口粵、港、澳三地之間的海域成型，超過國內目前已建成沉管隧道長度的總和，已躍居世界沉管隧道長度前十。

　　沉管安裝的旅程從未一帆風順。從施工方案的敲定，到全新工藝的創造;從深水深槽的攻關，到各類風險的突擊。港珠澳大橋島隧工程開創了國內乃至世界數個外海沉管“第一”。

　　建設者們猶如在黑夜摸索，正突破一個個技術“盲區”，鋪設著銘刻“中交一航”的海底通途。

　　第一道關——海底鋪床

　　基床就像在海底鋪一層由碎石組成的“床墊”，高差不能超過4厘米，精度極為苛刻，島隧工程V工區用更加嚴苛的手段實現了這一目標。

　　核心裝備的運用是關鍵。“津平1”的建造、使用是公司為該工程建設專項投入的核心設備，國內只此一件。四條樁腿插入海底，首先保證作業平臺穩定的結構。工區將其視作“掌上明珠”，成立設備、安全、物資和綜合部門聯合的“VIP”保障團隊，手把手、口對口地從上海振華建造團隊學習、掌握并熟悉船舶性能，讓每一個零件都發揮應有的效能。

　　隨著水深的加劇，樁腿插入淤泥層的深度逐漸變淺，意味著外界的“風吹浪動”都將對平臺穩定性構成威脅。工區進行專門的技術立項，在局和公司兩級技術專家組的指導下，用兩個月時間攻克了“整平船插拔樁”技術，掌握了國內唯一的技術資源，又通過航區限速、巡航等措施，有效避免了往來大型輪船船行波對平臺的擾動。

　　E13管節——具有0.098%的超緩坡要求，自主創新發揮了功效。

　　碎石鋪設厚度要求為1.3米，工區發現了問題：石料供應受系統程序控制，基床容易出現“淺點”。整平團隊跟系統創新較上了勁，一方面，通過調整供料速度、拋石管行走速度，計算需要的石料;另一方面，對拋石管的聲納系統進行改進，讓拋石動作聽命于系統和人力雙重命令，從而有效解決了“淺點”難題。

　　不僅如此，為確保精度，施工人員寧可“自找麻煩”，增加施工步驟，將原本校準2次自覺改為3次，原來一人測量標高增為2個人核查才能過關。

　　認真的態度確保每一次基床整平未出過一次差錯，E13管節基床精度更是精確到了“2毫米”。

　　第二道關——深海之吻

　　沉管隧道的核心突破在于安裝。清華大學教授、國家“十二五”規劃專家咨詢委員會委員胡鞍鋼曾說：“海底無人對接的難度，堪比航空航天技術。”

　　自然水深10米，基槽水深35米，“深水深槽”區沉管安裝達到了45米的“無人之境”，接近人工潛水探摸的極限。建設者們借助航天科技和小窗口海洋預報之力，創造了一大批科技創新巔峰之作。

　　一組數據曾引起建設者們的關注：在2012年對珠江口主航道海流流速進行測量的時候曾發現過一個反常現象——一組測量數據顯示沉管安裝基槽里的海流流速大于正常流速。

　　這是否就是深水深槽區沉管安裝的盲點?V工區在總部的統一部署下，開展了3個月的專項攻關。大項包括沉管安裝期間的海水流速監測和沉管運動姿態監測，小項則包含了關鍵系統改造、沉放流程細化、船舶操作提升等42個內容。

　　沿著問題的線索，建設者們逐漸摸索出“深槽紊流”這一突破口。“我們的目的不是為了改變規律，而是充分認知沒有發現的規律，壯大我們的頭腦”，島隧項目提出了這一重要概念。流速監測、槽底紊流觀測、管節姿態監測等一系列技術措施上馬，成為“深海之吻”的重要保障。

　　技術背景搞清楚了，關鍵操作部分更加嚴苛。在兩級專家組的駐點指導下，工區編制出完整的沉管沉放對接標準化流程，24套表格是“主要武器”，沉放過程分步實施，每一步之間都有沉管姿態監測和潛水探摸檢查，指令的發布嚴格依托船舶數據與探摸數據的校核，有效杜絕了“盲區”的未知性。

　　在程序背后，工區又開展了“八大系統革新”，對導向系統、拉合系統、水力壓接系統等八個各自為戰又息息相關的程序進行創新改造，這幾套設備大多采購自國外，通過先引進后創新、先學習后改造的實踐，沉管安裝的核心系統基本實現了自有化。工區常務副經理宿發強感嘆：“這不啻為一次全新的產業革命，依托全方位的技術保障，實現了外海深水的無人安裝作業，下一步，我們必將從‘自有化’邁向‘自主化’。”

　　第三道關——深海之眼

　　測量，這一傳統工程建設中的輔助手段在島隧工程被稱為“深海之眼”。2014年10月，E14管節沉放途中，最佳窗口即將過去的緊要關頭，GPS信號突然失鎖，指揮團隊臨危決策：等信號來。測量數據的風險為何大過錯過最佳窗口的風險?

　　原因在于45米深海對接的難度猶如“盲人摸象”，8萬噸沉管的每一步動態都精確到“厘米”，并受到航道、基槽限寬的影響。沒有精確的定位，每一步都是閉著眼睛在做。

　　沉管安裝軸線首先倚重的是“測量塔法”測控，同時，引進“深水測控系統”，通過聲吶法進行管節對接端的偏差控制。

　　近6公里的沉管隧道由33節沉管在海底次第對接而成，任何一節沉管出了問題，都是致命的。在槽深30米處對接，在全世界還是第一次，這兩種測控方法的同時應用，更是第一次。

　　每個月安裝窗口期來臨，是測控組負責人劉兆權最為緊張的時候，他肩挑沉管浮運導航和對接安裝測控雙重任務：“冷空氣、臺風、強對流天氣都會對大氣中的電離層產生擾動，導致GPS信號失鎖，會對施工操作構成極大風險。”

　　突破信號難題勢在必行。工區聯合高等院校，開發出專門的浮運導航軟件，并積極采納拖輪船長的應用建議，在數據采集、程式結算、畫面呈現等多個方面不斷改造，10艘拖輪的船長從原各自船上集中到安裝船指揮艙內，根據衛星圖像下指令，浮運效率大大提升。

　　在測控系統的改造上可謂“大刀闊斧”。工區專門建造一套海中測量平臺，用以對測量塔、深水測控等數據的校核，“用我們自己的話叫‘不自信’，三套系統相互校核，準確率大大提高”，劉兆權說。

　　與其說是“不自信”，不如說是“不信自”，用“連環扣”的方式進行逐級檢驗，不因某一套系統的數據而忽視風險。深水測控系統引自日本，但僅在東京灣淺水區有過成功嘗試，進入島隧工程后，“聲納”變得撲朔迷離，時而精確，時而跳躍。測量隊與日本專家軟磨硬泡，要來了系統建造的原始圖紙，從文字翻譯到組裝原理，逐一摸透，用半年時間攻克了聲納信號難題。

　　2014年，在深水整平、無人對接、沉管拉合等國內空白領域，誕生了近百個技術創新立項和國家技術專利，形成了自主創新、引進創新、集成創新以及協同創新交叉重疊的格局，為一航局在外海實施大型構件的出運安裝逐步開辟一條嶄新的航路。()

　　3.一切為了深海相擁

　　文/李麗軍 馮佳寧

　　五公司負責施工的港珠澳大橋CB03標橋墩類型最多，分為9大類，最難的要數其中28座分段式橋墩的預制。分段預制，使單件墩臺預制的體積變小了，但因為分段之后還需要再“合”上，所以，這看似簡單的一分一合，卻使建設者們經歷了極大的考驗。

　　挑戰“三高”

　　這考驗，被項目總工孫業發總結為“三高”，即：高精度，高難度，高風險。

　　高精度。分段式橋墩需通過預應力粗鋼筋和豎向干接縫匹配工藝實現對接。粗鋼筋的垂直度、同心度、位置的精確性必須控制在0-5毫米，才能保證上、下節對接的0誤差，精度要求極高。高難度。施工中應用的直徑75毫米預應力粗鋼筋和豎向干接縫匹配工藝都是國內首例，沒有經驗可以借鑒，加之精度極高，施工難度巨大。高風險。由于精度之高，容不得出現任何閃失，一旦出了問題，后果不堪設想，會對施工造成巨大影響。此外，由于分段式中、上節墩身不帶承臺，截面小，高度大，海上船運穩定性差，安全風險突出。

　　巨大的壓力面前，技術人員加班加點，研討方案、組織試驗、優化方案……展開了一系列的技術攻關活動。

　　精度!精度!

　　“預應力粗鋼筋最少的有36根，最多的達64根，每根的精度都要控制在幾毫米。”主辦技術員小隋說。

　　為了保證預應力體系和干接縫豎向對接的精度，在局專家組指導下，研發了“大直徑預應力粗鋼筋及波紋管定位成套技術”和“預制構件的豎向干接縫匹配模具”，這兩項技術的關鍵都是精度。

　　小隋說“工序多，精度就不好控制，每一個細節都必須到位，最關鍵的環節就是‘三次定位一次校核’。”三次定位，是對粗鋼筋進行底部定位、頂部定位和中間部位定位，精度需控制在0-2毫米。“一次校核”是在混凝土澆注前，試安裝干接縫頂模，利用頂模預留的精確孔洞，校正粗鋼筋位置，校核精確后進行加固，再澆注混凝土。

　　而干接縫對接的關鍵之處，就是頂模和底模的精確匹配。施工時，下節墩身澆注完成后，立即安裝頂模。中、上節施工前，先安裝底模，控制平整度，混凝土澆注后，形成剪力槽。這樣，通過上下節干接縫剪力鍵槽和連接粗鋼筋，完成干法對接。”

　　“這兩項技術都已經獲得了國家專利授權”談及這兩項技術，最為自豪的還是總工孫業發。

　　深海相擁

　　預制完成后，下一個難題，就是運輸。

　　由于分段預制，中、上節墩身不帶墩臺，穩定性極差。這樣的大型高聳構件利用半潛駁進行海運，在一航局的歷史上也是首次。為此，局專家組和五公司的建設者們，研發了“大型高聳構件鋼平臺輔助出運加固工藝”。

　　這一工藝，被技術員們稱之為“12468工藝”。即通過“1個鋼平臺，2個抗傾覆外加固橫梁，4條潛駁與平臺加固桿，6組抗滑移頂桿，8組內加固”來實現細高橋墩的加固，保證海運穩定性。“鋼平臺，就是人為給橋墩制造一個‘承臺’，通過加固件連成一體，能抗12級風。”孫業發解釋說。

　　8月1日，首件上節墩身抵達施工水域。8月3日傍晚，經過16小時奮戰，首座分段式橋墩上、下節墩身在伶仃洋深情相擁。標志著一航局在超大型橋墩預制及干法對接上取得關鍵突破。

　　港珠澳大橋管理局總工程師蘇權科表示祝賀：“感謝一航局為港珠澳大橋建設的艱難探索，干接縫工藝必將以其高精度、高質量的無比優越性，廣泛應用于今后同類工程。”

　　4.港珠澳大橋里的航空技術

　　文/李哈汀

　　如果有人問你，你見過1米、2米、3米以下的海水是什么顏色嗎?或許會有很多人回答你，藍色!但如果又有人再問你，那40米以下呢?有過潛水經驗的人會回答你，黑色，一片漆黑……

　　2014年5月，港研院擔負港珠澳項目監測工作的項目部接到總部要求，針對E10管節沉放中出現的問題，對水深四十米下的管節沉放運動姿態進行監測。四十米以下，這無疑已是深海監測，伸手不見五指的海底，想要看清沉管位置已不是易事，更何況它的運動姿態，而這項技術放眼國際仍是空白。

　　用攝像，用聲吶，用激光，一項項方案被大家陸續提出，但要么是因為海水渾濁，要么是水深，要么是施工工序太復雜，又很快被一一否定，前路不通，唯有繼續開動腦筋。

　　不多久，項目部的技術人員又提出測量加速度這一設想，然而這個方法一般僅運用在汽車、船舶、飛行器等運動速度較快，振動頻率較高的物體上，放到這里可行嗎?

　　不出所料，所有生產加速度傳感器的廠家都直接給出了否定答案，就連國家地震局、清華大學等國內振動領域的權威，乃至日本這類對加速度測試需求非常高的國家，也對監測這么小的加速度無能為力，他們都表示沉管安裝時的運動周期屬于超低頻范圍，而對這類超低頻振動下物體的運動姿態監測從未有接觸。看來這條路又快走不通了。

　　說來也怪，港珠澳項目部一直有個傳統，大家都不喜歡在屋子里討論問題，而是在項目部的露天通道外進行頭腦風暴，正是在一次飯后的閑聊中，院副總工高潮提出了一個新的想法，“我們國家的天宮一號都對接成功了，要往航空航天領域尋找解決辦法。”一語點醒夢中人!大家馬上進入新一輪的調研，很快方向明確了，中航工業集團一家單位提出可以試一試他們的傳感器，至此，航空航天技術正式進入港珠澳大橋的技術儲備，不過僅是傳感器還不行。

　　由于沉管運動的幅度很小，就連加速度傳感器的測試角度也會對結果產生很大影響，為了消除這種影響，技術人員在加速度傳感器旁加上了角度傳感器，對加速度結果進行角度修正，從而更準確的測試到沉管姿態。

　　不僅如此，為了驗證整套系統的有效性，在下節沉管安裝前，大家還利用沉管漂浮在水面上的間歇，在桂山島預制場的深塢區組織現場試驗，將沉管的動作與直接測量的結果進行對比，為最后的現場監測做好萬全準備。

　　“報告，沉管首端橫向振動幅度2mm，沉管尾端振動幅度5mm!”隨著最后一次沉管姿態匯報完成，E11管節四十米水下的沉管運動姿態監測圓滿完成，而這，在國際上也是第一次!