1月10日，南沙四期項目海輪1~4號泊位水工結(jié)構(gòu)主體完工。南沙四期項目是粵港澳大灣區(qū)首個全自動化碼頭，中交四航局在此續(xù)寫大灣區(qū)新的建港奇跡。
項目施工內(nèi)容為 2個10萬噸級和2個5萬噸級集裝箱海輪泊位，泊位長度1460米；12個2千噸級集裝箱駁船泊位，泊位長度984米；4個工作船泊位，泊位長度200米。碼頭陸域縱深650-840米，陸域總面積約120萬平方米。其中海輪碼頭采用國內(nèi)首創(chuàng)大型鋼管板組合板樁碼頭結(jié)構(gòu)型式，鋼管樁直徑達2054毫米。
項目建成后，廣州港南沙港區(qū)每年集裝箱吞吐量預(yù)計可超過2000萬標準箱，位居全球單一港區(qū)前列，屆時南沙港區(qū)集裝箱能力布局將更加完善，整體能力提升促進規(guī)模運輸?shù)膬?yōu)勢將凸現(xiàn)，將成為泛珠三角經(jīng)濟腹地全面深度參與“一帶一路”建設(shè)的出海大通道。
▲項目建設(shè)效果圖
新技術(shù)為碼頭結(jié)構(gòu)“減脂增肌”
板樁碼頭作為一種柔性結(jié)構(gòu)，碼頭位移和沉降是施工和使用階段經(jīng)常遇到的問題，而自動化碼頭采用的無人駕駛IGV智能導(dǎo)引車替代了傳統(tǒng)的人工駕駛，場地的沉降，特別是不均勻沉降引起的路面、路面與結(jié)構(gòu)物的高差將對IGV小車的行使安全造成較大安全隱患。整個碼頭沉降的控制精度，成為了建設(shè)粵港澳大灣區(qū)首個大型自動化集裝箱碼頭的關(guān)鍵技術(shù)難題之一，因此，新材料泡沫輕質(zhì)土作為設(shè)計首選，應(yīng)用在了碼頭后方回填，以解決不均勻沉降問題。
在公路、鐵路建設(shè)過程中，為減少跳車現(xiàn)象，通常會采用泡沫輕質(zhì)土以降低道路本身自重。泡沫輕質(zhì)土具有重量輕、抗壓性好、耐久性好、自穩(wěn)性好、經(jīng)濟性好等特點，但把泡沫輕質(zhì)土大規(guī)模應(yīng)用到水工碼頭結(jié)構(gòu)上在全國還沒有先例。
隨即，技術(shù)團隊開展技術(shù)攻關(guān)，通過不斷調(diào)節(jié)泡沫摻入量，改變泡沫輕質(zhì)土配合比方案等，經(jīng)過幾十次的試驗對比分析，參數(shù)修調(diào)、樣塊比對、抗壓試驗以及環(huán)境變更等各項測試，泡沫輕質(zhì)土施工方案終于出爐。
“沒有可以參考的案例和經(jīng)驗，我們只能‘摸著石頭過河’?！表椖拷?jīng)理廖宏志坦言。2020年10月，所有人的目光都聚焦在第一方泡沫輕質(zhì)土在海輪碼頭1號泊位澆筑現(xiàn)場?！?/span>三天、七天、二十八天，不間斷、全方位的實體檢測數(shù)據(jù)、強度均滿足施工設(shè)計要求！”試驗室通報測驗結(jié)果，現(xiàn)場響起一片掌聲。
碼頭沉降問題剛解決，組合樁施工又是擺在項目團隊面前的一道難題。不同于傳統(tǒng)碼頭鋼管，南沙四期碼頭的鋼管樁單根長36.5米，重達43. 3噸，可比擬一輛96A式主戰(zhàn)坦克的重量。項目團隊決定打破傳統(tǒng)水工項目思維定勢，創(chuàng)新提出長距離陸路運輸?shù)姆绞竭\輸鋼管樁，而采用陸路長距離運輸鋼管樁在四航局尚屬首次。
“導(dǎo)向架高8米，長15米，通過鋼結(jié)構(gòu)組裝，上下兩層對應(yīng)位置分別布置鋼管樁大小孔洞，下放鋼管樁，四周布置橡膠導(dǎo)向輪，在微調(diào)鋼管樁定位精度的同時還能對鋼管樁涂層起到保護作用，我們的鋼管樁的實際施打精度已經(jīng)控制在千分之二，遠遠高于百分之一的設(shè)計精度。”項目總工夏曉露介紹道，鋼管樁施打精度難題迎刃而解。新設(shè)計的導(dǎo)向架不僅為碼頭施工采用的鋼管樁提供了穩(wěn)定的施工環(huán)境，更大幅度提高了工作效率、定位精度和建設(shè)質(zhì)量，有效保障了碼頭施工的有序推進。
“無人機智能巡檢系統(tǒng)應(yīng)用，使得無人機能夠如同科幻大片中的場景一樣，脫離飛手自主作業(yè)，這也是該系統(tǒng)在國內(nèi)港口建設(shè)領(lǐng)域的首次實踐。”夏曉露對參觀人員介紹道。
無人機智能巡檢系統(tǒng)作為全自動無人值守解決方案，主要由無人機、機場配套系統(tǒng)、機場后臺及管控平臺組成，系統(tǒng)采用“云-邊-端”的應(yīng)用架構(gòu)體系。該系統(tǒng)通過管理人員最初的設(shè)定后，無人機就能夠完成自行判定航行條件、升降自主作業(yè)、自動充電、遠程操控、實時直播和數(shù)據(jù)自動回傳、處理、分類存儲自行拍攝、自行反饋數(shù)據(jù)等。
秉持著“加大技術(shù)創(chuàng)新應(yīng)用力度，提升項目管理水平”這一理念，項目團隊利用BIM技術(shù)搭建的“智能腦機”便運營而生?！绊椖拷ㄔO(shè)面積120萬平方米，人工檢查一圈耗時多達三個小時，一些險、微位置更是難以有效查看?！表椖扛笨偣けR家億拿著無人機說。“現(xiàn)在有了它的加持，這些工作都變得更加便捷，項目施工整體檢查僅需要十幾分鐘，可以及時地發(fā)現(xiàn)問題?！?/span>基于BIM構(gòu)建的工程建設(shè)全生命周期智能化管理，BIM技術(shù)的一系列創(chuàng)新應(yīng)用、集成應(yīng)用和深化應(yīng)用，讓南沙四期的建設(shè)變得更“智慧”。
“為了保證施工質(zhì)量，施工過程中對BIM技術(shù)創(chuàng)新應(yīng)用覆蓋施工過程全生命周期?！毕臅月督榻B，在臨時工程施工前，團隊通過無人機智航巡飛系統(tǒng)對基地進行前期踏勘、圖紙放樣，利用BIM的三維可視化，使施工通過現(xiàn)場平面布置與現(xiàn)場一致；同時，大直徑管板組合樁、五軸水泥攪拌樁等也都由BIM深化后先進行工藝模擬。另外，通過BIM技術(shù)對各主要階段的施工組織、大型設(shè)備配置、材料分類堆碼、臨建設(shè)施使用等進行管理，力求空間布置集約，使工程施工合理有序地進行，以實現(xiàn)進度、質(zhì)量、安全管理“三優(yōu)”的新局面。南沙四期BIM技術(shù)創(chuàng)新應(yīng)用得到業(yè)內(nèi)廣泛認可，榮獲第五屆中國建設(shè)工程BIM大賽三類成果、第十一屆創(chuàng)新杯建筑信息模型(BIM)應(yīng)用大賽交通工程類BIM應(yīng)用一類成果等領(lǐng)域重量級獎項。
