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计量连接珠港澳—计量测试服务国家重大工程再添新功

  计量连接珠港澳

——计量测试服务国家重大工程再添新功

 

    5月2日,中国“超级工程”港珠澳大桥迎来重大节点——海底隧道实现最后对接,成功合龙,轴线、纵坡、艏尾高差等各项关键指标均满足设计标准。在整个海底隧道施工过程中,中国航空工业北京长城计量测试技术研究所(以下简称“304所”)运用自主研发的沉管运动姿态监测系统全程对管节的运动位移和角度等姿态进行实时测量,成功破解了精度控制难题,保证了沉管隧道工程圆满收官。

    港珠澳大桥,世界最长的跨海大桥,世界最长的海底沉管隧道,世界上最长的钢结构桥梁。而这其中,最具挑战性的工程是海底沉管隧道建设工程。港珠澳海底隧道全长5664米,由33根沉管组成,每一节沉管有8万吨沉管标准节长180米、宽38米,要将一节一节的沉管精确地沉入海底近50米深的基槽中,对接的误差不能超过10cm,现场实时监测误差不能超过1cm,整个过程受洋流、海啸等等各种影响,情况非常复杂。

    为了得到精确的实时对接监测方案,保证沉管过程万无一失,建设方开始在全球范围内,寻找解决之道。荷兰某世界著名隧道沉管浮运、沉放及对接专业公司开价近1亿欧元,按照当时汇率相当于10多亿人民币,并对方只是提供技术咨询服务,既不负责安装,也不提供设备。这时,建设方想到了304

尽管没有深海振动测量的先例,但304所曾经攻克了“神舟八号”与“天宫一号”对接的计量难题,并且建有64项国防最高标准(含两项国家副基准),拥有国内一流、国际领先的国家级重点实验室和强大的计量测试技术水平,曾为国家众多重大工程提供计量保障。特别是在动态计量测试领域,在国际上都形成了相当的影响力。先进的国防军工计量技术、丰富的重大项目成功经验、深厚的技术储备,这些让建设方坚信304所一定能胜任此项工作。

    面对“难”题,304所迅速成立了副所长周自力为组长,力学室高级工程师邵新慧为核心的项目组。经过反复研究论证,项目组在一个月内就拿出一套经过实验室验证的初步方案。项目启动后,项目组开始了攻坚克难的历程。304所依靠快速高效的反应和高超精湛的技术,系统解决了水下沉管隧道管节对接过程中管节运动无法直接测量的难题,实现了超低频、微小振幅水下物体运动姿态的高精度测量。可以说,这也是304所利用多年以来在动态校准技术领域的研究和积淀,将超低频振动测量、角位移测量、空间坐标测量、惯性加速度测量、动态数据采集分析等先进的计量技术能力,淋漓尽致地发挥并运用到国家重大项目工程的又一次成功实践。综观整个项目建设实施过程,无论是前述技术上的保障支撑,还是不计报酬、勇于担当、积极履行社会责任的情怀体现,304所在这当中的付出和贡献有目共睹,得到了港珠澳大桥岛隧工程项目总经理部的高度认可和赞誉。

    精准控制离不开计量测试,在复杂工况下认识事物的规律更离不开计量测试。港珠澳大桥沉管隧道工程的告捷无疑是对这一认知的最好诠释。目前国内外已有多条规划中的海底隧道,深海工程的需求也必将进一步催生测量技术的发展。这项研究成果还可以用于其它水下和太空中结构或物体的超低频运动姿态测量,304所力争研制出更加成熟并能适应各种复杂工况的系统产品,并提供行业范例式的技术咨询服务。“上天入海”,由蔚蓝迈向深蓝,计量测试必将在国防科技工业发展国民经济建设和助推国家质量提升中发挥越来越重要的保障作用。(航空工业304所供稿)


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