大型沉箱出运及水上安装施工技术

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1、大型沉箱出运及水上安装施工技术　　　[摘要]沉箱出运、安装为例，介绍气囊出运、起重船助浮安装2200T沉箱的施工技术。　　[关键词]沉箱；出运；浮游；安装　　1工程概况　　工程位于泉州湾南岸，码头设5万吨级集装箱专用泊位一个，主体水工结构要求兼靠8万吨级散货船。码头型式为重力式沉箱结构，共设基础沉箱18个，单个沉箱重约2200吨，尺寸为：19.4m×13.85m×19.1m，内设15个隔仓；沉箱顶面标高为+0.60m，设计底标高为-18.50m。码头设计高水位+3.14m，设计低水位-2.19m。本地潮位特征值：最高潮位+4.47

2、m，最低潮位-3.20m，平均高潮位+2.57m，平均低潮位-1.72m，平均潮差4.42m。施工海域原泥面标高-13.60m~-15.80m，码头东端100m基础地层为岩石地质，需进行炸礁作业。　　本工程具有沉箱规模大，工期紧，施工受台风、季风影响大，沉箱安装需赶潮作业等特点。沉箱在现场预制，预制场设在紧临4#泊位的3#泊位后方，距离沉箱安装现场约300m。预制场东西长330m，南北长72m，东侧、南侧两面临海。沉箱出运及安装采用公司自有的气囊设备、浮船坞和起重船等组织实施完成。　　　2工艺简介　　2．1沉箱陆上运输：本工程沉箱

3、预制场及出运通道基础为回填开山石结构，地基经强夯处理后，满足气囊出运承载力要求。陆上运输采用直径1.0m超高压气囊和4台卷扬机配合组成的牵引系统，将沉箱经两次横移一次纵移转运后，运抵出运码头。　2．2沉箱水上运输及安装：考虑到本地潮差大、水流急的特点，选在涨潮水位适宜时，浮船坞靠泊出运码头，通过陆上和船上牵引系统将沉箱搬运至浮船坞上。利用潮水上涨和减载压仓水，浮船坞绞缆离开出运码头，并通过锚碇系统将沉箱拖运至下潜坑位置。浮船坞按要求定位后下潜至一定深度，利用200T起重船牵引沉箱出坞并吊运沉箱至安装位置，待低潮时利用起重船助浮完成

4、沉箱安装。　　3工艺策划　　　沉箱出运及安装是一个系统的工程，从沉箱预制场地规划布置，到出运通道改造，再到气囊搬运沉箱上浮船坞等都应充分考虑到沉箱安装的需要。　3．1预制场地的规划布置　预制场地的规划布置综合考虑了该工艺安装沉箱的各项需要，如图1所示。预制场地内布设的门机、塔吊除了考虑到沉箱预制需要外，还考虑了通过其安装沉箱顶层构件及安装工作平台的需要。　————————————　[作者简介]李春续（1969-），男，中交四航局福州分公司工程师，主要从事港口工程施工及项目管理工作。　　—8—　　　图1：预制场布置断面示意图　　　3

5、．2出运码头　　　沉箱出运码头按浮船坞使用要求设计，通过凿除3#泊位过渡段胸墙改造面成，如图2所示。码头长29.0m，宽23.0m，顶标高为+2.40m。码头前端设置供浮船坞搭接使用的承台，承台顶标高+1.15m。　　　图2：出运码头改造平面布置示意图　　3．3浮船坞　“四航东南号”浮船坞型长52.0m，型宽35.0m，型深3.90m，空载吃水1.50m，满载吃水3.50m，最大沉深17.40m，下潜到最大沉深需要时间为3~3.5小时。全船为整体钢质结构，船艏设浮船坞与码头搭接结构，长1.60m×宽24.00m×高1.20m，顶面

6、与甲板面平。　　　3．4设置安装水尺及测量标志点　沉箱出运前，在其四角两侧面喷涂安装观测用水尺，水尺以沉箱底面为高程起点，喷涂刻度自高度6.0m开始，终点至沉箱顶面上。水尺以10cm为刻度单位，用红白油漆间隔喷涂。　　　沉箱安装前在沉箱四边角顶面设置位移、沉箱观测点，以此检查、复核沉箱安装—8—　　　及安好后沉箱走位、沉降情况。　　　3．5下潜坑设置`　根据浮船坞下潜、沉箱出坞要求并结合港池水深测量图，在距出运码头前沿50m处，顺岸线方向选定一水域，平面尺寸为80m×宽50m，作为下潜坑，并对其底面进行清底（标高不足的部分）、铺砂

7、作业，使处理后的标高控制在-15.60m。　3．6参数确定　　(1)沉箱浮游稳定验算　为确保沉箱出坞、浮游拖运和安装顺利、安全进行，沉箱出运前，需对其进行浮游稳定性计算，以此作为施工重要参考数据。　　本工程按近程浮运（m>0.2m）格仓平均灌水4m计算沉箱浮游稳定汇总如下表一。　表一：　　　各隔仓灌水（m）　重量　　　G　　（t）　总排水量V（m3）　　　重心　　　YG　　（m）　　吃水　T　　　（m）　　浮心　　YC　　（m）　重心到浮心距离α（m）　　定倾高度m　（m）　定倾半径ρ（m）　　　前1　　　前2　　前3　　前4　前

8、5　2096.4　　　2835.5　6.63　　　12．25　　　6．09　　　0．54　　0．4　0．87　　3．06　3．06　　4　　3．06　　3．06　中1　　中2　　　中3　中4　中5　　4　4　　　4　4　　　4　后1　　后2　　　后