近日，我国规模最大的一次古沉船整体打捞与保护工程——“长江口二号古船考古与文物保护项目”在上海正式启动。由上海电气核电集团承接的古船整体打捞装置主体结构制造任务也由此开启。此前，核电集团已顺利完成了1:1等比例试验装置的制造工作，有力支撑了等比例装置海上试验成功实施。

特殊任务背后的特殊意义

“长江口二号”古船是一艘清同治年间的贸易商船，是目前国内乃至世界上发现体量最大、保存最为完整、船载文物数量巨大的古代木质沉船之一，具有极其重要的历史、科学和艺术价值。目前，它正沉睡于上海崇明横沙岛东北部横沙浅滩水下。

对其整体打捞的迁移工程，集成了当前世界最先进的打捞工艺、技术路线、设备制造于一体，形成了史上“最硬核”的第五代打捞工艺。如何针对“长江口二号古船”及其周围环境的特殊性，制定最科学、最安全、最高效的整体打捞方案？为此，负责此次古船打捞任务的交通运输部上海打捞局，组织技术团队开展联合攻关，采用世界首创的技术方案——“弧形梁非接触文物整体迁移技术”。简单地说，就是用修地铁隧道的技术打捞古沉船。依赖大型高端设备的制造能力，这样的高科技方案可以最大限度地保护水下文化遗产的原生性和完整性，保障文物安全。

该技术方案结合了核电弧形梁制造工艺、隧道盾构掘进工艺、沉管隧道对接工艺，并运用液压同步提升技术、综合监控系统等目前全球最为先进的高新技术。

最先进的技术方案有了，但由谁来制造这个打捞的“庞大抓斗”？工程保障的“顶尖高手”需要具备以下几点要求：一有大型制造装备；二有场地和起吊设备；三要靠海，有码头。当然，还要有绝对的实力。这个总高约12米，总长度约50米，总重约2600吨的打捞装置，其主要加工部件最大直径高达19.7m，接近全上海最大车铣加工中心的加工极限（20m），400平米待加工面平面度仅为2mm，焊接制造精度、机加工及装配精度要求很高，属于超大型高精度极限装置，整个制造过程具有极大的挑战性。

总包方交通运输部上海打捞局和装置设计方上海隧道工程有限公司走访了很多家上海本地制造企业，最终选择了上海电气。

“上海电气在核电领域积累的高端装备技术能力，是最终能够承担这项特殊任务的关键。我们为非核的国家战略项目服务，其意义是不仅是可以在这类大型装备制造上积累更多经验,更有利于拓展非核领域的发展空间。”谈到如何接下这个项目，上海电气核电集团有限公司党委副书记、总裁邵建明一脸自豪。

据了解，该古沉船的打捞装置包括三大部件：端板、弧形梁（管节）、发射架。弧形梁是打捞装置中关键的运动部件，也是打捞起沉船的重中之重。负责项目技术设计的核电高级工程师张凤武介绍：“把弧形梁穿过整个古沉船的底部，然后每一节的弧形梁进行连接，才能把整艘古沉船打捞出来。”

也就是说，是将顶进发射机架驱动22根巨型“弧形梁”穿过沉船底部，在古船底部形成一个巨大的弧形沉箱，该沉箱长达51米、宽19米、高9米，可以把古船及其附着的厚厚泥沙与海水“滴水不漏”地包裹起来，加上打捞设备的自身重量，沉箱总重量近1万吨。沉箱出水后，为了顺利护送古船到达黄浦江边存放地，还为沉箱量身定制一艘“中部开口”的工程船，沉箱可以严丝合缝嵌入其敞开的中部。随后，工程船将“怀抱”古船驶往目的地。

不断创新带来的不断超越

在项目正式启动前，核电集团需要做的是制造打捞装置的试验件及1：1等比例模拟试验。来验证这种设计理念能不能成功进行打捞。因此，试验件至关重要。

这样一个首台套装置，对于上海电气核电集团来说，没有“前车之鉴”可以参考，在试验件的制造过程中，所遇到的各种各样难题可想而知。

首先是对加工设备、工艺和精度的要求近乎严苛。核电集团凭一台20米立车，硬是完成了打捞装置中90%的关键零部件加工。通过这台大型极端车削加工中心设备以及配备的专用加工工装，对打捞装置的各个关键部件的装配面、移动面和旋转面等逐一展开了金加工。

对于超大型结构件，在大型平面和弧形装置的焊接过程中，很容易产生焊接变形。核电集团发挥了自身的专业能力，通过计算机数值模拟焊接变形量，根据计算结果预留反变形尺寸；并设计制造了专用防变形工装夹具进行约束；设计合理的焊接坡口、采用对称焊等方法，控制了焊接变形。

针对大型回转工件的机加工，技术人员和立车班组集思广益，攻克了一个又一个技术难关。如特别设计制造了大型工装，解决工件加工底部的支撑问题；采用三维激光扫描多次反复测量，根据相应测量数据，用几十个液压缸对工件进行找圆、找平；设计专用的连接工装加强零件刚度，避免振刀现象；采用不同方法进行试加工，选取合适的机加工参数，保证加工精度。

在最后装配的过程中，测量又是一大难题。最终决定采用全站仪、三维激光跟踪仪等手段反复确认调整，满足了装配要求。在辅助测量时，还采用了一些土办法，比如常规对角尺寸测量采用拉钢丝方式进行初步测量，提高工作效率。

然而，在后续正式产品的制造中，真正的难度是其中的“不确定性”。这台打捞装置的打捞方式，不仅在中国，就是在国际上也属首次。也就代表着很多事情都需要第一次尝试。没有完善的图纸、没有技术可参考，而是要边设计、边制造，在制造过程中发现问题再去优化设计，优化设计后反过来再改进制造，最终形成符合要求的产品。与常规产品相比，这项艰巨任务的推进需要上海电气不断超越自我，让技术攻关与“水下考古”比翼齐飞，彰显“大国重器”的创新精神、硬核实力。

不负使命赢得的不负众望

2021年10月，国务院办公厅印发的《“十四五”文物保护和科技创新规划》中，将“长江口二号”古船列入中国水下考古重大项目。该项目将为世界水下考古贡献中国技术、中国经验、中国方案。

作为项目参与者，上海电气核电集团以服务国家战略为己任，为了抢工期，加快了项目推进的脚步。当时，上核厂立车班组组长王昌元拿到图纸后，却犯了难。这个装置以前从未见过，而且其中很多设计没有考虑过机加工的要求，按照常规方案根本没法进行。他凭借着30多年的工作经验，从机加工的角度，提出了很多有效的方法，包括一些连接方式、加强方式、支撑方式等，技术人员根据他的提议对设计进行优化。“这是个科研项目，本身就存在很多不成熟的地方。王师傅的宝贵建议对结构件的变形控制起到了相当大的作用。”古沉船打捞装置项目经理王宾华坦言。

从开始计划发运，项目团队基本上是24小时连轴转，不停地调试装配、安装各种系统，各方面工作都是全员一起上。最苦的时候是在最后的试验件装配，因为厂房高度有限，把装配工作移到了露天。试验件竖端板的时候，正是上海冬天中最冷的天气，而地理位置靠海的核电临港厂区的温度要比市区低很多。那日，天气预报说是将有大风来袭，项目组收到讯息后，紧急召回所有人员对试验件进行焊接斜支撑。因为这个面积差不多400平米的“大家伙”迎风面太大，在没有进行加固的情况下，后果可想而知。现场人员冒着冬日的寒雨熬到了凌晨两三点，终于完成了试验件的斜支撑。

经过重重考验，这台试验件在今年1月运抵长江口，不负众望圆满完成了等比例试验。

根据项目进程，核电集团预计将在今年3季度完成所有产品的交付任务。打捞“长江口二号”古船的水下考古行动有望在今年年底完成。

古船一旦打捞出水，将被驶往位于上海杨浦滨江的上海船厂旧址1号船坞。未来，同样修建于清代同治年间的老船坞将华丽变身为沉船考古基地和古船博物馆。“长江口二号”古船博物馆已被列为“十四五”上海市重大公共文化体育设施建设项目。届时，考古人员将在这里逐步揭开这艘古船的诸多身世之谜。

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