凿夯一体新“神器”

2023年12月18日，在科伦坡东码头项目岸边，15吨夯锤如离弦的箭扎入深海撞击海底岩面，发出猛烈的撞击声。“这是斯里兰卡工程建设中首次创新应用‘凿夯一体机’装备，该装备的投入使用不仅保障了施工质量，还提高了工效！”项目总工程师江文豪倍感自豪。

由中国港湾承建、四航局负责施工的科伦坡东码头项目是斯里兰卡自主投资的首个深水港码头。该码头采用重力式码头结构，重力式码头由胸墙、墙身、抛石基床、墙后回填等组成，靠建筑物自重、结构范围内的填料重量和地基强度保持稳定性。基床碎石整平是该码头的基础性工程，项目团队需完成6万平方米、接近8个标准足球场大小的基床夯实整平任务，施工质量将直接决定码头的整体稳定性。

传统方案是先通过挖泥船进行挖泥、凿岩等工序，并在完成抛石作业后，利用打夯船完成基床夯实整平作业。然而该施工海域受季风性气候影响，每月施工窗口期仅十余天，而且受潮汐影响产生的海床淤泥运动导致抛石后的基床快速回淤，基槽开挖质量和效率大打折扣。“我们要努力克服不利条件，通过自主创新实现水下凿岩及基床夯实整平同步作业，保质保量完成施工任务。”施工策划会上，项目经理鲍合辉指出攻坚方向。江文豪立即牵头成立创新攻坚小组，联合船机研发团队在四航局技术专家指导下开展技术攻关。攻坚小组决定对原有的水下基床夯实全自动船载台车进行优化改进，自主研发“船载凿夯一体机”，确保施工设备具备水下凿岩与基床夯实功能，以适应工程建设的需要。

要让设备挂载凿岩锤，其挂载能力在原有基础上至少要提升4倍。江文豪带领攻坚小组从机身强度入手，反复比较不同材质，最终选择将底盘、吊臂、拉杆等更换为低合金高强度钢，这种钢材具有较好的冷热加工成型性、焊接性，以及较好的抗大气、抗海水腐蚀等性能，提升了凿岩一体机挂载能力。

一体机虽然具备凿岩功能，但是在试验中经常出现“锤砸空”现象。原来，设备采用编码器计算额定绳长，当岩面存在凹陷状况、凿岩锤还处于加速下落过程时，设备已执行提绳指令，导致凿岩锤并没有实际捶打至岩面便已返回。“我们可以给锤子安装一把‘秤’，实时感知和量化锤头与岩面的接触力。”江文豪提出对一体机进行优化。攻坚小组经过研讨，在滑轮组顶端装设称重传感器，并与设备控制器相连接，通过对传感器发出的模拟量信号判断锤是否砸到岩面，实现对凿岩过程的精确控制，确保凿岩一体机能适应复杂多变的岩面环境。

“锤砸空”问题顺利解决，但升级改造后的一体机重量达70吨，原有的液压顶推行走方式不仅移动速度慢且滑动摩擦能量损耗大。研发团队继续开展创新攻关，决定让设备实现滚动行走。研发团队引入具备高强度性能的H型钢作为轨道，将滚轮嵌套于钢板腹板两侧，确保滚轮具备相应的承载和防倾覆能力，实现设备自由行走。

得益于“凿夯一体机”的应用，截至2024年1月，项目团队已完成约2万平方米的基床夯实作业，向高效率、智能化、多用途的建设目标稳步迈进。（陈泳霏 鲁大维）

（原标题：凿夯一体新“神器”）