“小两件”巧解验砂难题
伶仃洋口,一艘艘砂船穿过横亘在深圳宝安机场外的沿江高速通航孔,井然有序地停在中交疏浚广航局深圳三跑项目的施工海域上,等待接下来的量方验收。
深圳机场第三跑道扩建工程场地陆域形成面积约236万平方米,受外侧沿江高速通航孔限制,可进入施工场域的只有千吨级的小型运砂船,要保证每日填砂量,只能“少量多次”运砂,日进场运砂船一度达120余艘。砂船的高频次来往,对量方工作的质效提出巨大挑战。“如果使用传统的皮尺量方,我们需要先将一个个小山似的砂堆铲平,用皮尺测量出长宽高后再进行计算,费时费力结果还存在较大误差。”项目技术负责人王争光说。
为使量方工作跟上卸砂节奏,项目团队引进三维激光扫描仪,对船舱进行每秒数十万次的激光束扫描,通过仪器内置的高速计算机实时进行数字建模,5-6分钟内便能生成精确的方量数据,一口气把量方时间压缩了90%,而且方量数据能精确到小数点后两位数,把精度提高了4个量级。虽然新装备的速度是快了,供料商们却疑心数据不真实。“那就几种方法一起用现场测给他们看!”测量队的小伙子们用皮尺测一遍,激光量方测一遍,算出砂料含水率、湿容重与船舶吨位换算比重系数,一系列数据比对下来,供料商对新装备出结果的“快、准、稳”是心服口服。
对于项目部来说,除了要保证每艘船砂料方量的准确之外,对每天在现场来往的100余条砂船进行有效的数据统计,充分保证量方工作的可追溯性和船舶调度的合理性更是重中之重。然而三维激光扫描仪只能呈现一个最终体积数据,并不能满足更大的数据统计需求。
作为国内首个大规模采用激光量方手段对小型运砂船进行量方的项目,后续数据处理没有任何先例可参考,于是,项目测量队负责人黄悦斌带头自主开发量方数据处理辅助工具。历经前前后后60余次的更新升级,辅助工具从一开始的简单记录,逐渐增加图表分析、云端同步等功能,其自动生成的收料验收单据更是像超市购物小票一般,能够清晰呈现运砂船舶量方各项数据,获得了供料商的一致好评。“这些数据都具有唯一性,科学规范存储起来,往后无论想找哪一天哪一艘船的信息,都轻而易举,给数据统计分析省下不少功夫。”提起辅助工具为项目带来的作用,黄悦斌充满了自豪。
砂船量方的问题解决了,砂料质量的检测与把控更不能忽视,尤其是砂船中的深层砂料,一个疏忽就可能使包含淤泥夹层的砂料进场,严重影响工程质量。每日进场的运砂船都需进行质量检测,但要对一座座高约4米的砂堆进行由表及里的检验可不是一件轻松活儿,质检人员必须使用铁锹或洛阳铲进行深层砂料取样检测,像游戏通关一样,一段接着一段地挖才能到达理想深度,还容易出现砂堆坍塌的情况。
“有什么办法能严格保证深层砂料质量在我们的控制之中?”一连两周,由项目经理刘红明牵头成立的攻坚小组都在琢磨这个问题。几次研讨下来,方案出了好几个:对卸砂进行全程视频监控、用挖机扒开表层砂料再检查、制作电钻式取样器……却都因为人工成本、使用效率等问题难以实施。
“或许我们不用想这么复杂,”项目副经理杨振华看着墙角的洛阳铲若有所思,“既然洛阳铲最大的问题是进入砂堆深层费力和取样难,我们就想办法做一个能一步到位、兜住砂料的改装版‘洛阳铲’。”有了这个思路,攻坚小组研发出深层砂料取样器——一条细长的双层错位金属管道。坚硬的尖头和光滑的管身能让取样器在不影响砂堆稳固性的前提下轻松达到砂堆深层,拧动管道上方把手打开取样口,砂料进入后再拧回封闭管道形状,不用1分钟就能完成一个取样点的深层砂料取样。
经过了反复的摸索与改进,如今在每一艘进场的砂船上,都能看到这样的一幅画面:测量员右手持吹风机大小的扫描仪,左手拿平板,慢步绕船一周后,便站在一边检查起平板上实时形成的数字模型;质检员手拿深层砂料取样器,像闰土刺猹一般深深地插进砂堆里,轻轻拧动取样器前端把手,深层砂料便原封不动地锁进取样器中。仅仅过了五六分钟,他们对这千吨砂料的质量情况与体积数据便已经了然于胸。
“有了这轻巧便携的‘小两件’神器傍身,我们在应对这砂来砂往的繁忙时,显得更加无往而不利。”王争光说道。