5月2日,中國“超級工程”港珠澳大橋迎來重大節(jié)點??海底隧道實現(xiàn)最后對接,成功合龍,軸線、縱坡、艏尾高差等各項關(guān)鍵指標(biāo)均滿足設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)。在整個海底隧道施工過程中,中國航空工業(yè)北京長城計量測試技術(shù)研究所(以下簡稱“304所”)運用自主研發(fā)的沉管運動姿態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)全程對管節(jié)的運動位移和角度等姿態(tài)進(jìn)行實時測量,成功破解了精度控制難題,保證了沉管隧道工程圓滿收官。
港珠澳大橋,世界最長的跨海大橋,世界最長的海底沉管隧道,世界上最長的鋼結(jié)構(gòu)橋梁。而這其中,最具挑戰(zhàn)性的工程是海底沉管隧道建設(shè)工程。港珠澳海底隧道全長5664米,由33根沉管組成,每一節(jié)沉管有8萬噸,沉管標(biāo)準(zhǔn)節(jié)長180米、寬38米,要將一節(jié)一節(jié)的沉管精確地沉入海底近50米深的基槽中,對接的誤差不能超過10cm,現(xiàn)場實時監(jiān)測誤差不能超過1cm,整個過程受洋流、海嘯等等各種影響,情況非常復(fù)雜。
為了得到精確的實時對接監(jiān)測方案,保證沉管過程萬無一失,建設(shè)方開始在全球范圍內(nèi),尋找解決之道。荷蘭某世界著名隧道沉管浮運、沉放及對接專業(yè)公司開價近1億歐元,按照當(dāng)時匯率相當(dāng)于10多億人民幣,并對方只是提供技術(shù)咨詢服務(wù),既不負(fù)責(zé)安裝,也不提供設(shè)備。這時,建設(shè)方想到了304所。
盡管沒有深海振動測量的先例,但304所曾經(jīng)攻克了“神舟八號”與“天宮一號”對接的計量難題,并且建有64項國防最高標(biāo)準(zhǔn)(含兩項國家副基準(zhǔn)),擁有國內(nèi)一流、國際領(lǐng)先的國家級重點實驗室和強(qiáng)大的計量測試技術(shù)水平,曾為國家眾多重大工程提供計量保障。特別是在動態(tài)計量測試領(lǐng)域,在國際上都形成了相當(dāng)?shù)挠绊懥ΑO冗M(jìn)的國防軍工計量技術(shù)、豐富的重大項目成功經(jīng)驗、深厚的技術(shù)儲備,這些讓建設(shè)方堅信304所一定能勝任此項工作。
面對“難”題,304所迅速成立了副所長周自力為組長,力學(xué)室高級工程師邵新慧為核心的項目組。經(jīng)過反復(fù)研究論證,項目組在一個月內(nèi)就拿出一套經(jīng)過實驗室驗證的初步方案。項目啟動后,項目組開始了攻堅克難的歷程。304所依靠快速高效的反應(yīng)和高超精湛的技術(shù),系統(tǒng)解決了水下沉管隧道管節(jié)對接過程中管節(jié)運動無法直接測量的難題,實現(xiàn)了超低頻、微小振幅水下物體運動姿態(tài)的高精度測量??梢哉f,這也是304所利用多年以來在動態(tài)校準(zhǔn)技術(shù)領(lǐng)域的研究和積淀,將超低頻振動測量、角位移測量、空間坐標(biāo)測量、慣性加速度測量、動態(tài)數(shù)據(jù)采集分析等先進(jìn)的計量技術(shù)能力,淋漓盡致地發(fā)揮并運用到國家重大項目工程的又一次成功實踐。綜觀整個項目建設(shè)實施過程,無論是前述技術(shù)上的保障支撐,還是不計報酬、勇于擔(dān)當(dāng)、積極履行社會責(zé)任的情懷體現(xiàn),304所在這當(dāng)中的付出和貢獻(xiàn)有目共睹,得到了港珠澳大橋島隧工程項目總經(jīng)理部的高度認(rèn)可和贊譽。
精準(zhǔn)控制離不開計量測試,在復(fù)雜工況下認(rèn)識事物的規(guī)律更離不開計量測試。港珠澳大橋沉管隧道工程的告捷無疑是對這一認(rèn)知的最好詮釋。目前國內(nèi)外已有多條規(guī)劃中的海底隧道,深海工程的需求也必將進(jìn)一步催生測量技術(shù)的發(fā)展。這項研究成果還可以用于其它水下和太空中結(jié)構(gòu)或物體的超低頻運動姿態(tài)測量,304所力爭研制出更加成熟并能適應(yīng)各種復(fù)雜工況的系統(tǒng)產(chǎn)品,并提供行業(yè)范例式的技術(shù)咨詢服務(wù)?!吧咸烊牒!?,由蔚藍(lán)邁向深藍(lán),計量測試必將在國防科技工業(yè)發(fā)展、國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)和助推國家質(zhì)量提升中發(fā)揮越來越重要的保障作用。
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