大型沉箱溜放出运施工工艺及体会

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1、大型沉箱溜放出运施工工艺及体会  [摘要]文章介绍将1132吨重的沉箱,采用气囊顶升、滚动,利用卷扬机作为前后牵引,通过横、纵移到达下水平台,再沿着下水滑道,通过预先布置的水下气囊下水,直至沉箱完全自浮的施工工艺,概括施工中需要注意的一些事项,以及现场施工中的一些个人体会。  [关键词]港区码头;沉箱;施工工艺  一、工程概况    某港区作业区南10#、11#泊位项目(以下称本工程),工程规模为建设375m长码头及相应的后方设施,建两个5000T级码头工程,其中新建5000D、宽10m、高11.5m,前趾宽1m,重量约1132t。  原计划的沉箱出运方案为5000T半潜驳出运

2、,由于工作期东北风起,外海风浪大,加上半潜驳业务繁忙,半潜驳北调本工程困难重重,无法满足节点工期要求。为确保本工程节点工期能如期完成,计划采用气囊顶升、滚动,利用卷扬机作为前后牵引,通过横、纵移到达下水平台,再沿着下水滑道,通过预先布置的水下气囊下水,直至沉箱完全自浮的工艺施工。    二、出运平面布置    (一)下水平台布置  下水平台位于预制场靠近力通码头一侧,面积20m×15m,为了与下水滑道更好地顺连,平台沿海向以2%坡度设置,靠陆端标高+4.0m,靠海端标高+3.6m,整体与沉箱预制场(标高4.5m)以一段1∶10斜坡过渡段相连,过渡段采用20cm厚砼硬化,沉箱横移

3、时,不采用通长气囊,而是在两端布置两排不同高度的较短气囊,滚动时可分别调节气囊高度,以保持沉箱整体平衡。下水平台基础回填海砂冲水密实,经强夯处理后,基础分别铺设100cm块石、30cm碎石,平层浇筑20cm厚C30砼。  (二)下水滑道布置  采用多级过渡方案,第一段坡度1∶40,总长12m;第二段坡度1∶20,总长12m;第三段坡度1∶10,至底标高-4.0m,滑道宽20m。滑道+1.0m以上的部位采用20cm厚混凝土硬化处理,标高+1.0m以下部位铺设10mm厚钢板。  (三)地锚及卷扬机布置  横移前地锚布置于下水平台外靠力通码头一侧,后地锚布置于沉箱预制平台9个预制沉箱

4、中间两侧;纵移前地锚布置于下水平台前下水滑道两侧附近,后拉地锚布置于下水平台后约50m处,两地锚相距12m,以下水滑道中心线对称埋设。卷扬机相应布置于地锚附近合适位置。  (四)道路  现状道路为本标段施工区域,为力通码头交通需要,修筑施工便道连通重件道路,便道宽8m,基础回填海砂,面层回填50cm山皮土。    三、溜放出运施工工艺及安全验算    (一)溜放出运工艺流程  1.横移沉箱工艺流程:气囊就位→气囊充气顶升→卷扬机抽出支垫枕木→牵引沉箱前进、进入下水平台→沉箱支垫方木→气囊放气减压→沉箱横移结束。  2.纵移下水工艺流程:二次顶升气囊就位→气囊充气顶升→连接前后牵

5、引主钢丝绳、卷扬机抽出支垫枕木→前牵引沉箱前进进入下水滑道→后牵引钢丝绳张紧后拆除前牵引钢丝绳→后牵引缓慢溜放沉箱沿滑道下滑→到达设计低潮水位0.0m暂停→设计高潮水位3.0m继续溜放→沉箱自浮→沉箱出运结束。  (二)高压气囊的主要技术参数  本工程拟采用直径D=1.0m、长LO=15m的高压气囊进行沉箱顶升及横移;直径D=1.0m、长LO=11m的高压气囊进行沉箱顶升及纵移。气囊规格形状及气囊结构、气囊工作参数详见图1及表1。  (三)气囊顶升及安全验算  1.顶升步骤  (1)拆除沉箱底胎模围挡20cm×25cm方木,利用高压水枪冲出底胎模砂垫层;  (2)利用预制场四角

6、的卷扬机和横移地锚,用滑轮组和钢丝绳与沉箱相对应的四角拉点相连接并使其受力;  (3)沉箱底部布设小气囊充气顶升,高度达到30cm(预制时的支垫木高度为25cm);  (4)拆除沉箱底部支垫木,利用高压水枪冲出底胎模砂垫层残余;  (5)沿沉箱周边底部分垫调整枕木,小气囊放气使沉箱平稳降落枕木上。  (6)沉箱底部纵穿布设长气囊充气顶升,准备横移。  2.气囊选用计算:详见表2,表3。  3.安全验算  (1)横移顶升  顶升高度为30cm  每条气囊承载长度LO=15m  每条气囊承载宽度B=(3.14-0.3×3.14)÷2=1.099m  气囊总承载面积=75×1.099

7、=82.4m2  所需工作压强=1132÷82.4=13.73×9.8÷1000=0.134Mpa  设计实际工作压力为:0.14Mpa  (2)纵移顶升  顶升高度为30cm  每条气囊承载长度LO=11m  每条气囊承载宽度B=(3.14-0.3×3.14)÷2=1.099m  气囊总承载面积=88×1.099=96.7m2  所需工作压强=1132÷96.7=11.71×9.8÷1000=0.115Mpa  设计实际工作压力为:0.12Mpa  通过以上计算,气囊的实际工作压强是额定工

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1、大型沉箱溜放出运施工工艺及体会  [摘要]文章介绍将1132吨重的沉箱,采用气囊顶升、滚动,利用卷扬机作为前后牵引,通过横、纵移到达下水平台,再沿着下水滑道,通过预先布置的水下气囊下水,直至沉箱完全自浮的施工工艺,概括施工中需要注意的一些事项,以及现场施工中的一些个人体会。  [关键词]港区码头;沉箱;施工工艺  一、工程概况    某港区作业区南10#、11#泊位项目(以下称本工程),工程规模为建设375m长码头及相应的后方设施,建两个5000T级码头工程,其中新建5000D、宽10m、高11.5m,前趾宽1m,重量约1132t。  原计划的沉箱出运方案为5000T半潜驳出运

2、,由于工作期东北风起,外海风浪大,加上半潜驳业务繁忙,半潜驳北调本工程困难重重,无法满足节点工期要求。为确保本工程节点工期能如期完成,计划采用气囊顶升、滚动,利用卷扬机作为前后牵引,通过横、纵移到达下水平台,再沿着下水滑道,通过预先布置的水下气囊下水,直至沉箱完全自浮的工艺施工。    二、出运平面布置    (一)下水平台布置  下水平台位于预制场靠近力通码头一侧,面积20m×15m,为了与下水滑道更好地顺连,平台沿海向以2%坡度设置,靠陆端标高+4.0m,靠海端标高+3.6m,整体与沉箱预制场(标高4.5m)以一段1∶10斜坡过渡段相连,过渡段采用20cm厚砼硬化,沉箱横移

3、时,不采用通长气囊,而是在两端布置两排不同高度的较短气囊,滚动时可分别调节气囊高度,以保持沉箱整体平衡。下水平台基础回填海砂冲水密实,经强夯处理后,基础分别铺设100cm块石、30cm碎石,平层浇筑20cm厚C30砼。  (二)下水滑道布置  采用多级过渡方案,第一段坡度1∶40,总长12m;第二段坡度1∶20,总长12m;第三段坡度1∶10,至底标高-4.0m,滑道宽20m。滑道+1.0m以上的部位采用20cm厚混凝土硬化处理,标高+1.0m以下部位铺设10mm厚钢板。  (三)地锚及卷扬机布置  横移前地锚布置于下水平台外靠力通码头一侧,后地锚布置于沉箱预制平台9个预制沉箱

4、中间两侧;纵移前地锚布置于下水平台前下水滑道两侧附近,后拉地锚布置于下水平台后约50m处,两地锚相距12m,以下水滑道中心线对称埋设。卷扬机相应布置于地锚附近合适位置。  (四)道路  现状道路为本标段施工区域,为力通码头交通需要,修筑施工便道连通重件道路,便道宽8m,基础回填海砂,面层回填50cm山皮土。    三、溜放出运施工工艺及安全验算    (一)溜放出运工艺流程  1.横移沉箱工艺流程:气囊就位→气囊充气顶升→卷扬机抽出支垫枕木→牵引沉箱前进、进入下水平台→沉箱支垫方木→气囊放气减压→沉箱横移结束。  2.纵移下水工艺流程:二次顶升气囊就位→气囊充气顶升→连接前后牵

5、引主钢丝绳、卷扬机抽出支垫枕木→前牵引沉箱前进进入下水滑道→后牵引钢丝绳张紧后拆除前牵引钢丝绳→后牵引缓慢溜放沉箱沿滑道下滑→到达设计低潮水位0.0m暂停→设计高潮水位3.0m继续溜放→沉箱自浮→沉箱出运结束。  (二)高压气囊的主要技术参数  本工程拟采用直径D=1.0m、长LO=15m的高压气囊进行沉箱顶升及横移;直径D=1.0m、长LO=11m的高压气囊进行沉箱顶升及纵移。气囊规格形状及气囊结构、气囊工作参数详见图1及表1。  (三)气囊顶升及安全验算  1.顶升步骤  (1)拆除沉箱底胎模围挡20cm×25cm方木,利用高压水枪冲出底胎模砂垫层;  (2)利用预制场四角

6、的卷扬机和横移地锚,用滑轮组和钢丝绳与沉箱相对应的四角拉点相连接并使其受力;  (3)沉箱底部布设小气囊充气顶升,高度达到30cm(预制时的支垫木高度为25cm);  (4)拆除沉箱底部支垫木,利用高压水枪冲出底胎模砂垫层残余;  (5)沿沉箱周边底部分垫调整枕木,小气囊放气使沉箱平稳降落枕木上。  (6)沉箱底部纵穿布设长气囊充气顶升,准备横移。  2.气囊选用计算:详见表2,表3。  3.安全验算  (1)横移顶升  顶升高度为30cm  每条气囊承载长度LO=15m  每条气囊承载宽度B=(3.14-0.3×3.14)÷2=1.099m  气囊总承载面积=75×1.099

7、=82.4m2  所需工作压强=1132÷82.4=13.73×9.8÷1000=0.134Mpa  设计实际工作压力为:0.14Mpa  (2)纵移顶升  顶升高度为30cm  每条气囊承载长度LO=11m  每条气囊承载宽度B=(3.14-0.3×3.14)÷2=1.099m  气囊总承载面积=88×1.099=96.7m2  所需工作压强=1132÷96.7=11.71×9.8÷1000=0.115Mpa  设计实际工作压力为:0.12Mpa  通过以上计算,气囊的实际工作压强是额定工

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