19年前，在距離常泰長江大橋一百公里外的潤揚長江大橋北錨碇施工現場，取土作業(yè)正在進行?，F任中國交建總工程師、時任中交二航局潤揚大橋項目部總工林鳴搬了個小板凳坐在五十米深的超深基坑中，手里拿個大喇叭，用響亮的聲音對周圍戰(zhàn)戰(zhàn)兢兢的工人們反復地說：“在這里挖土作業(yè)是安全的，這是經過專家反復論證過的，我在這里陪著你們一起施工！”而基坑外就是滾滾長江水，林鳴也因此被工人稱為“鐵人總工”。

19年后，在常泰長江大橋施工現場，中交二航局自主研發(fā)的水下智能取土機器人正緩緩舒展肩臂，在岸上操作人員的遠程注視之下，將鉆頭探入沉井刃腳處的粘土層。只見機械臂鉆頭發(fā)動，堅硬的土層很快被打松打散，變成片片土屑，隨后被智能吸泥管迅速捕捉吸入。

同樣是橋梁基礎施工，同樣是水下大規(guī)模超深取土作業(yè)，從“鐵人總工”到“智能鐵人”，19年間，工程建設者們有了更為強大的支撐。

由中交二航局承建的江蘇常泰長江大橋5號墩沉井首次采用臺階型全鋼殼沉井，總高72米，相當于25層樓高，用鋼量達到了1.8萬噸，為世界在建最大水中沉井基礎。沉井如何“沉”？簡單來說，沉井就像一個巨大空心桶，下部長滿利齒般的刃腳，在自身重力及壓重的作用下緩緩沉入江底，并依靠刃腳插入江底河床之下。隨著不斷把“桶”中的泥土用吸泥管吸出，沉井便越扎越深，也就牢牢“長”在了江心中。如何讓這樣一個龐然巨物安穩(wěn)落地，牢牢“扎根”，其中關鍵的一步就是取土下沉。

但5號墩沉井僅下沉總深度就有40米，相當于14層樓高，這樣的高度下，用傳統(tǒng)吸泥管進行水下取土，必然存在著取土盲區(qū)，尤其是井壁與河床面接觸的隔墻及刃腳周邊。傳統(tǒng)的陸上沉井施工，這部分盲區(qū)的取土還需要將人員和小型設備下放至井底挖土，不僅效率低下，更有因挖掘角度把控不足，造成翻砂涌砂的巨大安全風險。更何況，在水中根本無法將人員下放進行取土，因此，這一直是水下沉井施工的難題之一，是“盲區(qū)”更是“禁區(qū)”。

為了沖破盲區(qū)，中交二航局研發(fā)了水下智能取土機器人，利用機械臂搭載水下攝像頭和傳感器，通過數據形成實時仿真畫面，項目部副經理陳建榮和他的同事們無需下水便能遠程監(jiān)控到破土作業(yè)的“一舉一動”，甚至還可以抽空喝上一杯清茶。智能化機械設備的誕生和應用，讓曾經戰(zhàn)戰(zhàn)兢兢的挖土工人轉變?yōu)楝F如今“喝茶取土”的工作人員，也讓曾經的盲區(qū)不再是“禁區(qū)”。

但取土作業(yè)的推進絕非一帆風順，2020年7月28日，已經30多個小時沒合眼的陳建榮終于成功迎來了沉井的第二次取土下沉，還沒來得及好好休息一下，他就接到了來自現場技術員帶著哭腔的電話：“陳總，不好了！您快來現場看看吧！”

匆忙趕到現場的陳建榮才知道，原來沉井下沉過程中遇到了大型石塊。根據前期地質勘測報告顯示，沉井下方的土質主要由粗細砂層、粘土層和直徑5至10厘米的碎石膠結層組成，可誰也沒想到，實際到達膠結層，竟然發(fā)現碎石的直徑遠大于預估數值，甚至有的達到了1米以上！這么大的石頭，吸泥管無論怎樣也吸不上去。

怎么辦？陳建榮決定采用沉井上已有的塔吊加裝抓斗的方式對地層的大型石塊進行抓取?？蛇@樣效率很低，僅有的4臺塔吊也遠遠滿足不了36個沉井井孔的清除需求。眼看著時間一天天過去，對岸同期開始施工的6號墩穩(wěn)步推進，而5號墩的進度卻十分遲緩。陳建榮每天來到施工現場，入眼便是同事們的滿面愁容。

為了加快施工效率，陳建榮和同事們一邊組織更多設備進場，一邊在二航局的技術支持下，創(chuàng)新采用自主研發(fā)的智能取土控制系統(tǒng)，加快取土效率。傳統(tǒng)的吸泥管采用人工遙控，吸泥管在哪下放、下放多深、吸土多久等等問題均依靠操作人員的經驗，不僅效率不佳，而且50米深的水下就如同“黑暗禁區(qū)”，根本不清楚吸泥的具體情況如何。吸泥后的地面往往呈現不規(guī)則狀，如同“蜂窩煤”一般。

而中交二航局自主研發(fā)的智能取土系統(tǒng)將吸泥管和龍門吊進行改造，為其加裝5個高精度傳感器，用于測量高程和重力等數據，將吸泥管變成一根“高精度探針”。每次吸泥前，這根“探針”就會如同蜻蜓點水一般快速對隔倉內25個點位進行測量，結合三維聲納掃測，將收集來的數據傳遞給系統(tǒng)“大腦”，繪制成了一幅三維立體圖，讓盲區(qū)不再黑暗。隨后“大腦”會根據預設的吸泥路徑，自動控制吸泥管的吸泥時間和點位，保證吸取后的土層平整規(guī)則。

這樣的一套智能取土工作流程可以全程無人操控，真正實現了24小時取土工作不間斷進行，讓取土下沉作業(yè)“可控，可測，可視”，將取土效率提高了一半以上。

可是，隨著沉井一天天沉下去，越來越接近控制標高，陳建榮和同事們不僅沒有得到放松，反而更加緊張了。因為按照設計要求，20萬噸級的沉井終沉高度誤差要達到厘米級。而5號墩沉井的前期下沉速度最快甚至達到了每天1米以上。依靠沉井上遍布的近370個傳感器，中交二航局項目團隊及時調整取土系統(tǒng)參數，小心翼翼地控制取土方量和深度。最后一段時間里，沉井下沉的每一厘米都牽動著他們的心，只要多下沉了1厘米，項目部就會緊急召開會議。這樣的會議也被大家稱為“厘米會”。

“3，2，1……”陳建榮看著屏幕上沉井實時傳輸的數據，攥緊了拳頭，心里默默倒數。2020年12月28日，隨著沉井穩(wěn)穩(wěn)停住，牢牢“扎根”，現場響起一片歡呼聲，數據顯示沉井最終下沉誤差僅為5厘米，大大超過了設計要求范圍！

19年來，從“鐵人總工”到“智能鐵人”，中交二航局建設者們用汗水和智慧“點亮”了沉井水下取土的“盲區(qū)”，也讓工人們不再膽戰(zhàn)心驚，向水下沉井取土下沉施工作業(yè)交出了蘊含二航智慧的答卷。（黃樹）