中国“二航长青”号:全球最大打桩船彰显基建实力

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2025年年初,“二航长青”号打桩船在江苏启东交付使用,这是全球最大的打桩船。


这标志着我国在打桩船技术上,彻底领先欧美。


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水上基建的核心利器


如果你路过刚开工的工地,或许会听到“咚咚咚”的声响。


抬头望去,工地上矗立着巨型机械,正有节奏地锤击地面。



工地上的打桩机


这个机械就是打桩机。


打桩机的作用是将桩材打入地下,提升地基稳定性,增强建筑物的承载能力。


陆上建高楼需要打桩,水上造设施和建筑更离不开打桩,否则海浪可能冲毁建筑。


水上打桩使用的是打桩船。


打桩船的工作原理与打桩机相似,简单来说就是在水里“钉钉子”,但工具更庞大复杂。


确定打桩位置后,打桩船会伸出长长的桩腿,像帝王蟹的“长蟹腿”插入水底泥沙,固定船体。


稳定后,甲板上的起重机会吊起桩材,竖直立于水中,船顶升起巨大的“锤子”——桩锤。


工作时,桩锤被吊起后突然落下,反复砸击桩头,桩材逐渐陷入水底泥沙,直到达到足够深度。



打桩船工作原理


打桩船作业就像巨人手持巨锤,往海里砸“定海神针”。


人类对水域开发较晚,打桩船出现也晚。


20世纪初最早的打桩船靠蒸汽动力拉动打桩锤,甚至有木质桩锤。20世纪中期,现代打桩船初具雏形,采用钢制箱型结构,引入柴油发动机作动力源。


20世纪后期,全球贸易一体化加速,海洋油气开发兴起,打桩船向大型化、专业化发展,能打竖桩和各种角度的斜桩。


21世纪,打桩船更智能化、信息化,安装高精度定位系统和实时监测设备,实现精准打桩和施工自动化控制。



桩架调整后,打桩船可打不同角度斜桩


经过百余年发展,打桩船不仅更强大,还更全能。


跨海桥梁建设离不开打桩船。


港珠澳大桥作为世界最长跨海大桥之一,建设时打桩船用于打桥墩桩基,确保桩基深入海底地质层,提升桥梁稳定性和承载力。



正在打桩的港珠澳大桥


港口码头建设也有打桩船的身影。


上海港和广州港的支撑结构需深入地质层,承受船舶停靠和货物装卸的压力冲击,保障港口运营安全,这要靠打桩船打出深大桩基。


海上风电场建设也需要打桩船。


风力发电机桩基需深入足够深的海底,确保稳定性和安全性。海洋地质环境不同,打桩深度通常在20到60米。


例如国家电投广东湛江徐闻海上风电场300MW增容项目,入泥深度约46到49米,相当于15层普通住宅高度,离不开打桩船。


海洋油气平台建设,不同作业条件下打桩深度更惊人。


软黏土海底环境中,桩基需打入海底以下80到150米;砂质海底至少60到100米。没有高性能打桩船,海洋油气平台无法建设。


打桩是打桩船的基础功能,升级版打桩船能耐更大。


港珠澳大桥建设前期,打桩船完成打桩作业后,拔掉桩锤,就地变身为起重船继续参与建设。



打桩船变身“水上起重机”,完成吊装作业


桥梁建设、港口建设、海上风电场、海上油气平台、海底隧道建设、软土地基加固、堤坝与防洪工程、疏浚与围堰施工……都离不开打桩船。


打桩船已成为水上基建的必备利器!


02


技术突破与自主创新


起初,我国打桩船依赖进口。


不仅面临技术瓶颈,还承受成本高昂的压力。


随着中国经济快速发展和基建推进,沿海地区港口、桥梁、高速公路等基建蓬勃发展,打桩船需求量不断增加。


市场需求推动下,中国打桩船行业规模快速扩张,国内企业加大自主研发创新力度,逐渐打破国外技术垄断,形成一批领军企业。


“二航长青”号由上海振华重工为中交二航局建造,集中体现我国打桩船的四大实力之最:桩架最高、吊桩能力最大、施打桩长最长、抗风浪能力最强。



交船仪式现场


首先是超大桩架。


130.5米船长、40.8米船宽、8.4米船深,支撑起150米全球最高桩架。船大抗风浪能力强,桩架高度决定打桩深度。


其次是超大吊桩能力。


“二航长青”可打最大桩重700吨、直径7米的桩基,能满足海上风电对深大桩基的高要求。


为驱动大型打桩机,“二航长青”首次应用柴电混合动力系统,提供高效动力输出。油缸重385吨,直径近2米,总长28米,推力5000吨。


油缸作为打桩船“心脏”,此前受国外技术制约,“二航长青”的油缸实现自主可控。


中交二航局联合国内6家产业链头部企业和清华大学、同济大学等4所高校,开展技术攻关,完成国产密封圈、轴承润滑垫和激光熔覆耐腐蚀材料等关键核心技术自研自产,实现超大超长油缸国产化。



下线仪式


全球最大打桩船油缸在常州恒立液压下线,其重量、直径、长度、推力均为世界第一!


大而不笨,“二航长青”搭载智能作业辅助系统,整合水文参数实时感知、作业辅助决策、工序自动判别、沉桩数据在线功能,自动监控打桩过程。


依托北斗卫星定位系统,“二航长青”实现深远海厘米级定位精度,精准打桩。


对比欧美同类设备,日本TOA公司KAKURYU号船长76米、宽约30米、桩架高度80米,土耳其DEMiRBAS 06号船长60米、宽20米、桩架高度54米,它们的油缸尺寸和推力较小,采用GPS定位精度仅分米级,智能化程度低、依赖人工操作,动力多为传统燃油动力不环保,船小抗风浪能力弱,只能近海作业。



日本KAKURYU号打桩船



土耳其DEMiRBAS 06号打桩船


中国打桩船已走在全球前列。


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大国重器的深远价值


“二航长青”号的意义不止于打破国际垄断。


从经济层面看,国内基建需求庞大,2024年我国基建投资资金预估达15.44万亿元,其中水利项目4.7万个、完成投资1.35万亿元,国产打桩船能承接大量业务,避免资金外流。


国际市场方面,2023年全球海洋打桩市场规模约436亿元,预计2030年接近756亿元,年增长率超8%。我国掌握核心技术后,可向国际市场输出高质量工程机械设备,拉动海洋工程装备制造行业进步,形成完善产业集群和供应链体系。



中国建造的“造岛神器”天鲸号绞吸式挖泥船


打桩船是非自航船,靠拖轮移动,可配套销售。同时,打桩船有起重设备证书,能变身起重船作业。


以“二航长青”号为代表,中交二航局完成“两船一塔”自主研发:“二航长青”打桩船、“二航卓越”5500吨起重船、R20000-720塔式起重机,均为全球技术最先进的水上作业设备。“二航卓越”已在2024年10月29日杭州湾跨海铁路大桥施工现场投入使用。



重达2500吨的杭州湾跨海铁路大桥主墩钢吊箱被“二航卓越”精准放入设计位置


除设备销售,我国还可凭借高精尖设备和丰富劳动力承接更多海外建设项目,如马来西亚跨海大桥、斯里兰卡科伦坡港口城等,创造更多外汇收入。


从战略层面看,海洋竞争需靠超级设备打开新格局。


传统能源枯竭和环保需求下,各国对海洋石油、天然气、矿产及可再生能源的竞争加剧,技术优势决定竞争先机。


手握“二航长青”号、天鲸号等大国重器,中国积累了技术优势,令欧美羡慕。


本文来自微信公众号“正解局”(ID:zhengjieclub),作者:正解局,36氪经授权发布。


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