大型沉箱预制施工工艺

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1、渤船重工大型沉箱预制工艺李海军(中国葛洲坝集团第六工程有限公司)【内容摘要】大型沉箱主要用于码头及围堰工程，沉箱预制应该结合现场的实际地质、气候条件，修建满足工程需要的沉箱预制场，沉箱预制场及沉箱预制平台的布置应满足实际工期的需要，沉箱预制平台的设置要符合沉箱下水工艺的要求。【关键词】沉箱预制场沉箱预制地胎膜冲砂1、概述本沉箱预制工程在施工现场修建沉箱预制场，并修建沉箱下水临时码头。沉箱预制场为30CM厚的C20素砼结构,预制平台结构为I25工字钢间隙内填细砂，上铺胶木板的结构形式。2、工程简介渤船重工大型船舶建造设施工程船坞及五号码头、四号码头、材料码头工程共预制沉箱67个,最大沉箱的结

2、构尺寸为：19.95×15.7×11.3米，重1648T，最小沉箱的结构尺寸为19.95×9.5×11.3米，重957T，另外一种沉箱的结构尺寸为19.95×13.6×11.3米，重1043T。3、沉箱预制场的布置1）预制平台结构。将回填部位经过强夯之后，再在其上浇筑砼。强夯参数：夯击能力为100t·m。地坪混凝土厚30cm，混凝土标号为C20。为了便于冲砂时水流顺畅，在两侧各设50×30cm的排水沟，将施工用水排入大海。为便于沉箱预制时模板支撑，在该地坪相应部位设置了内凹的钢筋拉环及孔洞。为了防止沉箱拖运时气囊被刺破，地坪上所有设施均设在砼地坪以下，并在拖运时用砂加以覆盖。2）临时码头为

3、了便于沉箱拖运，在预制场靠近海侧修建一座临时码头。根据浮船坞型深及宽度的要求，结合潮位情况，码头前沿长度取40m，前沿高度3.8m。将淤泥及表层粘土清除后抛石作为码头的基础。临时码头的布置详见图1《临时码头剖面图》。5图1临时码头剖视图3）吊装设备的布置在沉箱预制场的两侧布置2台塔机，用于模板、钢筋的吊装施工沉箱预制场的剖面布置图见图2图2沉箱预制场平面布置图54、地胎膜制作及沉箱砼浇筑施工时，采用大型整体模板，塔机配合模板拆、装。砼用泵车泵送。为了便于沉箱安全拖运，同时方便气囊安装，在沉箱制作及地胎膜施工时应注意以下几个要点。1）沉箱的制作应注意以下几点a)在底部直角处设置5×5cm倒角

4、，特别是两端的凸棱处应设置R=10cm的圆弧倒角。在前期施工时，由于没有在凸棱处设置倒角，导致气囊在沉箱拖运时发生爆破现象。b)在沉箱下部1m范围内的各种外凸预埋件，应在沉箱上浮船坞后，且气囊拔除后再进行焊接。c）在钢筋绑扎时，严防钢筋头刺入地胎膜，最终露出沉箱底面。2)地胎膜的安装及拆除要点a)地胎膜的结构简述（典型结构见图3《地胎模典型结构图》）在砼地坪上按气囊安装的要求，布置工字钢。工字钢之间用砂子填充并洒水压实，上部铺2cm后胶木板。胶木板应分块布置，原则上保证砂子掏空后，塞入气囊时与气囊接触的胶木板自动脱落。气囊充气并顶起沉箱后，拔除工字钢，并将工字钢上部宽40cm宽的胶木板分块

5、拆除。b)为便于气囊安装，地胎膜的工字钢应按照设计好的气囊数量均匀分布。c)为了方便气囊安装前将地胎膜的砂子掏除，底部工字钢最好不要设通长，而是集中布置于两端。前期施工时，将工字钢设置为通长（20m），冲砂时要求的水压过高，冲砂十分困难。后期施工时，在保证总接地面积不变并且气囊能正常安装的前提下，将工字钢集中布置于沉箱底部的两端，冲砂难度大大降低，施工进度大大加快。3)掏砂施工要点实践时采取了高压风、高压水、高压风水枪联合冲砂等方案进行试验，最终采用高压水淘砂。冲砂时必须保证冲砂所需的水量及水压。参数如下：水量：100m3/h水压：100m水头5图3地胎模结构图7、地胎膜双工字钢布置间距的

6、确定地胎膜双工字钢布置间距受沉箱横移所需气囊的数量确定，现以最大的沉箱为例选配气囊的计算过程如下：根据沉箱的结构尺寸，选配直径为1米，长度为17米的高压气囊，拟定工作高度为30CM，沉箱横移时的工作长度为17米，沉箱滚动时气囊内压为0.18MP，气囊单位长度的承载力t=0.18×（（1-0.3）×3.14/2）×100=19.8T,每条气囊的气囊的承载力T=19.8×17=336.6,故沉箱横移时同时工作的气囊需要1648/336.6=4.9,考虑到实际工作的不均匀性,沉箱横移时保证6条气囊同时工作,故需要布置6条气囊坑。沉箱横移时具体的气囊选型参见表1《气囊参数表》表1《气囊参数表》应用

7、部位（沉箱自重）直径CM长度M气压等级气囊内压MP工作长度M工作高度M气囊单位长承载力单条承载力T气囊数量(条)气囊总承载力T横移15.7*20沉箱横移(1648T)10017高压0.18170.319.8336.6620209.5*20沉箱横移(957T)4134513.6*20沉箱横移（1043）51683根据上述气囊的数量，布置地胎膜，预留相应的填砂、冲砂空间。8、结论本工程根据现场的实际情况，充分利用当地的气候条