“蛟龍出海”戰沙特
——世界最大內徑、最長海底高密度聚乙烯管道施工紀實

文/喬永立 王毅 文思成 蘭志成

2018年3月10日下午3點20分，潮位穩定在0.71-0.73米，中國港灣中東區域管理中心吉贊項目管理團隊每個人都屏住呼吸，他們一同見證了沙特吉贊取排水項目最后一段水下高密度聚乙烯管道完成合龍對接。這標志著目前世界上最大內徑、最長海底高密度聚乙烯管道安裝全線告捷。

“自2016年6月第一段高密度聚乙烯管道出運安裝，到2018年3月最后一段合龍對接，我們建設者始終本著每一節管都是第一節管的嚴謹態度，高質量地完成了全部管道施工。很開心我們有始有終!”中國港灣中東區域管理中心副總經理兼沙特吉贊項目群總經理楊志遠說。

中國港灣自2007年開始進入沙特市場，2013年正式進駐沙特吉贊經濟城，先后中標包括沙特吉贊取排水項目在內的6個項目，形成總合同額達13億美元的項目群。吉贊經濟城位于阿拉伯半島紅海岸邊，毗鄰也門和亞丁灣，是沙特阿拉伯的第二大工業城。未來，它將成為沙特連通歐亞貿易的重要經濟支點。吉贊經濟城的中國“蛟龍”吹響了征戰紅海的號角。

千帆競渡力推中國方案

提起當年以一份中國設計方案成功說服業主，最終獲得業主贊許，實現雙方互利共贏的往事，楊志遠至今記憶猶新：“中東基建市場以現匯項目為主，技術標準多為美標英標，歷來是國際優秀承包商激烈角逐必爭之高地，競爭異常激烈。承包商應以創造性思維經營項目，提供優秀的解決方案，為業主創造增值服務，才能獲取業主的信任與支持，從而實現互利共贏。”

沙特吉贊取排水項目合同額約5.1億美元，是中國港灣中東區域管理中心沙特吉贊項目群第二個項目，由中國港灣總承包，水規院負責設計管理，四航局負責主體采購和施工，天航局負責管道基槽疏浚。該項目是中國港灣第一次承建沙特阿拉伯國家石油公司合同體系下的EPC項目，中國港灣項目團隊深入貫徹并落實習近平總書記“一帶一路”倡議,“以點帶面，從線到片，逐步形成區域大合作”。

沙特吉贊取排水項目主要為吉贊經濟城發電廠、煉化廠等設施引入冷卻、消防和淡化所需的海水，并將廢水排入深海，連通著吉贊經濟城的血脈。作為復雜的大型綜合性項目,涵蓋水利、道路、橋梁、樁基、地基處理、房建、給排水、電氣、通信、儀控自動化等諸多專業，每小時50萬立方的海水供應排放能力， 50年的設計使用年限，項目對建設團隊提出了巨大挑戰。

“國際工程界流行著一句話，在沙特耕耘過的人，能勝任世界上所有國家的工程項目管理。”楊志遠說。“負責吉贊經濟城開發建設的沙特阿拉伯國家石油公司，擁有著完備的合同體系、極高的工程技術標準以及繁瑣嚴苛的程序要求，不僅是對工程人員的考驗，也是對項目團隊的檢閱。”

投標初期，美國知名設計公司在招標文件中給出了初步設計方案：取排水系統末端采用20根內徑2米的海底高密度聚乙烯管道。中國港灣團隊就此設計方案進行了深入的分析和推演：單根管道長2.4公里，總長度達48公里；法蘭接頭采用超級雙向不銹鋼材質，單套在國際市場價格高達13萬美元，全部98套法蘭接頭成本將超過千萬美元。

“如果按照美國公司的設計方案實施，首先是管道采購量巨大、供貨周期漫長。此外，還需配置兩套施工船組進行安裝，安裝施工工期長、風險大、花費難以估計。 ”四航局吉贊項目經理馬億光明說。

此外，在大直徑超長高密度聚乙烯海底管道水下安裝方面，“中國工程企業沒有類似施工經驗。當時國際同行也唯有西班牙一家公司有內徑2米的高密度聚乙烯管道施工經驗，管道總長度也只有幾百米。”馬億光明補充道。

顯然，美國設計方案并非最佳方案。通過反復研究并積極整合設計咨詢公司、管道生產廠家等國際資源，充分發揮國際EPC工程項目賦予承包商的靈活性，中國港灣團隊逐步明晰了總體推進思路，即要推出一套更具可行性的中國設計方案優化設計，并說服業主信任中國方案。

明確了總體思路，沙特吉贊項目管理團隊立即著手中國方案設計，并獲得了中國港灣總部、中東區域管理中心以及沙特公司的大力支持。項目團隊組織國內外設計院形成綜合設計團隊，經過充分調查研究和精心技術策劃，提出中國設計初步方案：將原設計優化為6根內徑3米的管道，每根長度2.5公里，管道總長度約15公里；法蘭接頭材質改為滿足技術功能要求但價格適宜的玻璃鋼，安裝對接次數由98次改為42次，大量減少了安裝次數。

“在這個方案中，原設計的實用功能保持不變，但采購周期、焊接和安裝工期等大幅縮短；管材用量明顯減少，一套施工船組即可滿足安裝需要，費用大幅降低；根據合同約定，雙方還可分享節約成本2000多萬美元，實現互利共贏。”沙特吉贊項目群副總經理黃禮宏說。

但是，當項目設計團隊胸有成竹地帶著厚厚的新方案去和業主經理盧埃·海亞德洽談時，他非常驚訝：“中國工程團隊為何要挑戰美國公司的初步設計？”他要求中國港灣按照初步設計和阿美技術標準執行。

面對業主的不信任，項目設計團隊并沒有知難而退。設計代表分別從功能實用性、技術經濟性以及優化前后工期對比等多角度進行了全面闡述。詳細了解之后，海亞德受到了觸動，也慢慢松口，開始認真思考中國團隊所提出方案的可信度和可行性。雙方多次召開技術研討會，四航局項目總工程師陳猛博士在具體設計方案細化方面做了大量細致的工作。“每一個參數的修改，每一次匯報和討論，甚至每一次意見不一的爭執，都拉近了和業主的距離 ”陳猛回憶說。

項目團隊的汗水和付出沒有白費。經過數十次的溝通交涉，業主終于接受了中國設計方案，商務問題也得到妥善解決。“中國港灣項目團隊打了一個漂亮的翻身仗，不僅技術上贏得了主動，在確定后續的施工方案、驗收標準等諸多方面，掌握了較大的話語權。既保住了荷包，又挺直了腰桿，這一切努力，為沙特吉贊取排水項目的成功實施打下了堅實的基礎。”楊志遠說。

自主創新始于中國團隊

“每節管都是第一節管” ，管道施工場地懸掛的橫幅在陽光下格外醒目，飛舞的黃沙并沒有令它蒙塵，反而锃得發亮，時刻提醒著項目團隊每個人：不忘初心，方得始終。

確定了最優的設計方案，從藍圖到實現，還需要付出巨大的心血。對于項目管理團隊來說，高密度聚乙烯管道施工是一個全新課題。“一方面可參考借鑒工程案例較少，且面臨歐美公司的技術壁壘，能查到的施工細節信息幾乎空白；另一方面，吉贊沙塵暴和突風多發，水文信息不詳細不準確，海浪條件差。先天的技術不成熟外加惡劣的環境條件，讓工程推進和安全施工一開始就困難重重。”沙特吉贊項目群工程管理部經理喬永立一提起當初“闖關”遭遇的問題還心有余悸。

“管徑和長度增加，不是簡單加分，其施工難度成系數增長。”四航局吉贊項目副總工薛林虎說，他時刻關注著管道施工安裝全周期。“在高密度聚乙烯管道安裝施工方案編制之初，合作伙伴為西班牙管道安裝專業公司，僅為項目部提供一小部分粗略的工藝介紹和施工照片。根據這些資料，項目團隊無法捕捉場地布置、出運軌道型式、入水段軌道線形、出運小車結構、牽引設備選型等具體信息。如果要采用西班牙公司的整套技術，意味著要花400萬美元購買其設備，施工環節費用、進度仍無法預料，這與項目策劃初衷違背。”

一切從零開始。為了保證項目順利實施，中國港灣項目團隊進行了大膽的創新。給管道穿上“救生衣”下海，就是其中之一。陳猛創造性提出的采用氣壓自平衡式單掛點圓柱氣囊工藝成為高密度聚乙烯海底管道順利安裝的關鍵。“氣囊不僅實用性強、易操控，還能大幅度節約成本。”陳猛說。每個氣囊通過單根吊帶與管道相連，力的傳遞簡單可靠，人工綁扎和拆卸工作量小；氣囊充氣過程簡便易操作，一旦超出設計壓力值將自動排氣平衡，確保氣囊助浮的安全性和可靠性。

管道對接過程中，項目團隊不斷總結施工經驗，提出利用氣囊將對接管端調平,以平順代替斜接進行管道對接，并通過科學計算,給出合理氣囊配置方法，再一次提升了管道安裝效率。從最初圓錐氣囊配合浮排懸吊，到后來圓錐氣囊搭配圓柱氣囊助浮，各工序銜接越來越流暢，施工功效穩步提升。

“每一次管道出運安裝都承載著安全質量的使命，開弓沒有回頭箭，每根管道都不能有絲毫閃失。”薛林虎說。整個工藝流程涵蓋陸上出運、水上浮運、定位控制、下沉安放、對接、最終合龍，項目團隊針對每一環節都進行了數百次的沙盤推演，確保施工過程萬無一失。

中國港灣聯合四航局項目部前后組織召開了20多場專題研究會。2016年6月2日，中國港灣科技部在中國交建港珠澳大橋島隧項目部主持召開了管道水上出運安裝方案專家評審會，邀請中國交建總工程師兼港珠澳大橋島隧工程項目總經理部總經理、總工程師林鳴等專家對該方案進行論證，并最終敲定。

2016年6月6日，吉贊經濟城晴空萬里，一群鵜鶘排成一字越過紅海岸線，飛向紅樹林保護區，高密度聚乙烯管道安裝施工如期啟動。陸上滑動出運、入水、解小車、換繩、拖輪拖運、水上轉向、管道定位、注水下沉到位，這節特別的管道按計劃完成了一系列連續性動作，順利安裝到位。2017年5月4日，長達561米的S7-OP6管道緩緩地在平靜的紅海上指定地點就位，伴隨著四航局項目副經理兼現場總指揮馮振周一聲令下，沉入20米深的海水中順利安裝到位。

提及當時管道出運、安裝的過程，參與項目的年輕工程師許云飛回憶說。“紅海之濱，沙塵暴和突風時而光臨，九、十月份正值管道出運的高峰期，管道陸上出運、浮運和沉放技術逐漸趨于標準化作業。但是每節管道出運前，我們都要密切關注天氣，并反反復復進行應急預案交底，應對自然風險的理論假設一直伴隨整個施工周期。”

S7-OP6管道安裝成功標志著沙特吉贊取排水項目高密度聚乙烯管道安裝深海段全部完成。整張答卷已完成百分之九十，只剩下最后一道難題需要攻克：管道最終合龍，需要和兩端已安裝沉放到位的管道實現精準對接。

對接方案再一次被國際專業咨詢公司否定。“國際咨詢公司PPA技術負責人不假思索地否定了項目部的工藝思路。認為如此長大直徑管道在海上施工，不采用伸縮節線性施工，中間嵌入施工要達到精準對接，幾乎是不可能完成的事情。”許云飛說。

有了前期技術經驗積累，再結合現場的總結，項目團隊越挫越勇，遇到問題解決問題，面對質疑有力回應。“行百里者半九十”，關鍵時刻，中國港灣團隊再次提出自主創新方案：利用高密度聚乙烯管道自身的柔韌性，將已安裝管道端頭浮起成弧狀，通過雙向誤差調整控制法蘭以實現雙向對接。

2018年1月24日，吉贊上空片片白云，項目團隊永遠不會忘記這個日子。伴隨第一根管道順利對接合龍，懸在建設者心中的石頭終于落地。被國外公司技術封鎖的苦悶、從零施工經驗摸索過程中的迷茫和壓抑，此刻都化成了建設者們的興奮和激動。第一根管道的順利合龍，令大家信心倍增。

“最后一節管道實現嵌縫對接是在3月10日。當日，西班牙技術負責人來到現場，向項目團隊伸出了大拇指。目送最后一節管道潛入海底，我們緊緊地擁抱在一起，在紅海岸邊留下了永遠的記憶。”回憶起那歷史性的一刻，許云飛仍然很興奮。“在整個施工周期，項目團隊儲備了單根長度556米、重達2000噸的高密度聚乙烯管。水陸兩棲出運坡度轉化技術，規避了管道受力不均突然斷裂風險；水上浮運和灌水沉放工藝，推翻了西方技術公司的數據范疇，重新建立標準化的施工技術數據參照；水下嵌入式技術，挑戰了西班牙伸縮管技術。”

中國港灣吉贊項目部用實踐驗證了中國方案的可行性，這標志著項目團隊已經完全掌握了大內徑超長高密度聚乙烯管道出運安裝的成套技術，彌補了國內外空白。鎧甲存身，利劍出鞘，中國交建走在了該工程領域的世界前列。