青島永泰長榮
標(biāo)題: 海港工程中沉箱出運與安裝技術(shù)研究.PDF [打印本頁]
作者: 永泰長榮 時間: 2023-12-30 17:38
標(biāo)題: 海港工程中沉箱出運與安裝技術(shù)研究.PDF
1 技術(shù)背景
沉箱是一種盒裝無底、可在水中漂浮、加重可自沉 的鋼筋混凝土井筒，在海港、防波堤建設(shè)工程中常用作 深基礎(chǔ)，通常在預(yù)制廠加工后再運送到施工現(xiàn)場安裝。 常用的沉箱出運技術(shù)有：
(1)斜坡法，需要配置橫/縱移車，對預(yù)制廠場 地有一定的要求，且成本高；
(2)滑板法，涂抹鞋脂油的四氟板搭載沉箱，通 過卷揚機(jī)牽引至上駁，適用于預(yù)制場地小、沉箱尺寸小 的施工項目；
(3)臺車法，需要配置臺車，成本較高；
(4)氣囊法，將沉箱放在若干氣囊上有卷揚機(jī)牽
引上駁，該種方法對制件有緩沖保護(hù)作用，氣囊充氣技 術(shù)成熟可使用，成本低，工期短，對預(yù)制場地要求低， 重復(fù)利用率高，操作簡單耗能小，適用于制件多的工程。 沉箱安裝作為工程奠基，其施工尤為重要，現(xiàn)有的沉箱 安裝技術(shù)通常采用GPS 定位、起重船+潛水員人工測 量的安裝方法，最大不確定性在于施工團(tuán)隊技術(shù)水平， 考驗施工團(tuán)隊對定位精度以及沉箱注水下潛的穩(wěn)定性的 把控。
本文以香港環(huán)保署綜合廢物管理設(shè)施一期工程作 為案例，圍繞施工要點展開沉箱出運及海上安裝工藝技 術(shù)介紹，以期為相關(guān)工程設(shè)計提供幫助與指導(dǎo)。
2 海港工程中沉箱出運與安裝項目案例
2.1項目概況
香港環(huán)保署綜合廢物管理設(shè)施一期工程位于香港 石鼓洲西南海岸外側(cè)，工程周期395天，其中沉箱工期 為關(guān)鍵節(jié)點。案例項目中沉箱總計使用99件，安裝分 布于海堤區(qū)、防波堤區(qū)、碼頭區(qū)，類型多達(dá)27種。安 裝施工時需要從預(yù)制廠沿海運輸?shù)焦こ态F(xiàn)場，運送路程 約60海里水路，且非對稱結(jié)構(gòu)沉箱數(shù)量多，安裝時穩(wěn) 定性和傾斜度控制難度大，安裝工藝要求高，海面缺少 參照物，沉箱安裝定位難。
基于該工程項目的技術(shù)難點以及對比現(xiàn)有技術(shù)中 沉箱出運、安裝方案的優(yōu)缺點，該工程選用氣囊法出運 沉箱，選用GPS定位+人工輔助的方法進(jìn)行沉箱安裝。
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2.2.1準(zhǔn)備工作
為保障航行安全，要求出運前實測氣象，最大風(fēng)速 應(yīng)小于10.8ms, 最大波高應(yīng)小于1m, 半潛駁的吃水富 余水深應(yīng)大于0.4m。
2.2.2沉箱移運
采用氣囊法移運沉箱，由橫運銜接縱運至碼頭前 沿，整個移運過程需用到卷揚機(jī)、滑輪組、叉車等器械， 技術(shù)難點在于對氣囊充氣壓強(qiáng)的把控，工作中氣囊高度 應(yīng)保持一致，保證氣囊受力均勻。
使用千斤頂將沉箱頂升，在其底部1~2m 間距布置 若干氣囊，充氣頂升至高度400mm 后逐一抽出工字鋼。 使用鋼索連接卷揚機(jī)與沉箱，兩臺卷揚機(jī)配合滑輪組前 拉后放牽引沉箱勻速緩慢前移，保證沉箱前進(jìn)方向布設(shè) 有2~3個氣囊待命，移動過程中須注意氣囊狀態(tài)，必要 時進(jìn)行氣囊補(bǔ)氣或更換，觀察沉箱前進(jìn)趨勢是否發(fā)生偏 移，及時糾偏。當(dāng)沉箱后方氣囊漸至尾部時對該氣囊緩 慢排氣，并使用叉車將該氣囊搬運至沉箱前進(jìn)方向充氣 待命，重復(fù)動作直至完成橫移，進(jìn)入拐角，準(zhǔn)備橫/縱
移銜接。
沉箱橫移至出運通道中間位置時停止?fàn)恳?，在沉?底部放置支墊枕木，布置完畢后將氣囊排氣抽出，進(jìn)入 縱移準(zhǔn)備。
縱移方法與橫移一致，將沉箱牽引至碼頭前沿后停 止動作，此時在沉箱下均勻放置支墊枕木，氣囊勻速緩 慢放氣使沉箱平穩(wěn)停落在枕木上，至此完成一次沉箱的 移運。
2.23上駁
使用半潛駁拖航每次運送一件沉箱。控制半潛駁與 碼頭面平齊，將鋼板架設(shè)在兩者接縫處，沉箱底部鋪設(shè) 氣囊，充氣將沉箱頂升取出支墊枕木，通過卷揚機(jī)牽引 沉箱上駁，過程中控制沉箱軸向偏量應(yīng)小于50cm, 若 在上駁時出現(xiàn)船艉下沉的情況應(yīng)暫停牽引，調(diào)整半潛駁 與碼頭面平齊再繼續(xù)牽引工作。
上駁至沉箱擱置位置后停止?fàn)恳跉饽议g隙設(shè)滿 表面平齊、高度為300mm的支墊枕木，氣囊緩慢放氣， 沉箱平緩落在支墊枕木后抽出氣囊，解除牽引裝置，調(diào) 平船身，完成一次沉箱上駁。
2.2.4拖航就位
沉箱開始拖航前需保證航道水深大于5m, 寬度應(yīng) 滿足拖航設(shè)備需求。對擬定航道進(jìn)行水深測量，采用1 主拖+1旁拖的形式拖帶作業(yè)，保障航行安全。
2.3沉箱安裝工藝
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圖2沉箱安裝流程圖
2.3.1出駁前準(zhǔn)備
(1)在沉箱出駁安裝前需要對其浮游穩(wěn)定性進(jìn)行 計算，根據(jù)規(guī)范要求其定傾高度應(yīng)大于0.2m, 定傾高 度越高，沉箱浮游越穩(wěn)定，更有利于沉箱安裝。
(2)出駁前應(yīng)保證半潛駁有足夠的下潛區(qū)，對需 求的水深進(jìn)行計算：下潛區(qū)水深≥沉箱的浮游穩(wěn)定吃水 +半潛駁型深+木方高度+起浮時沉箱底面與木方頂面 的富余水深(取0.3~0.5m)+ 半潛駁與下潛區(qū)底面富余
水深(取0.5~1m)。
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圖3半潛駁下潛示意圖
(3)保證安裝沉箱的基床無異物且回淤小于 30cm, 超過厚度時需要清淤。
2.3.2 出駁
為保證沉箱出駁與安裝的安全性，應(yīng)選擇在低平 潮、潮流流速較小時作業(yè)。到達(dá)下潛區(qū)時使用出塢鋼絲 連接沉箱與拖船，半潛駁下潛，拖船將浮起的沉箱緩慢 勻速拖拉出駁并拖航至安裝位置。
2.3.3沉箱安裝粗定位
第一件沉箱選擇粗安裝，待第二件沉箱準(zhǔn)確安裝 后，再將第一件沉箱抽水起浮重新定位安裝。
第一件沉箱粗安裝時使用兩臺 GPS分別定位沉箱 兩角點位置，后續(xù)的沉箱安裝用一臺GPS定位安裝位置， 再用一臺 GPS 校核該沉箱各角點位置。
確定安裝定位后，通過卷揚機(jī)牽引、小船協(xié)助頂 推沉箱逆水流方向到待裝位置，注水使沉箱平緩下沉至 適宜高度，掛上手拉葫蘆，通過起重船調(diào)整沉箱下沉角 度，繼續(xù)往沉箱各倉格均衡注水使其底部與基床面相距 約30cm, 調(diào)平沉箱高差準(zhǔn)備精準(zhǔn)定位。
2.3.4沉箱安裝精定位
利用GPS 技術(shù)和測量儀器對沉箱四角的轉(zhuǎn)向與標(biāo) 高進(jìn)行測量校準(zhǔn)，在沉箱之間的縫隙放置木板用來調(diào)整 安裝過程中出現(xiàn)的偏位，出現(xiàn)高差偏位時調(diào)整木板厚度 即可。必要時可安排潛水員協(xié)助觀測，保證沉箱的上下 游標(biāo)高接近或一致、前后坡度與基床平行，使其安裝精 度在規(guī)范要求范圍內(nèi)。
沉箱偏角與高差滿足精度要求后，向沉箱緩慢注水 使之下沉坐落于基床面上，隨后進(jìn)行精度測量，發(fā)現(xiàn)有 偏差須抽水起浮，重新進(jìn)行精準(zhǔn)定位安裝。
2.3.5安裝注意事項
(1)若兩沉箱安裝的基床存在高差，應(yīng)優(yōu)先安裝 基床較深的沉箱。
(2)沉箱注水下沉過程中應(yīng)測量各倉格壓水高度， 保證沉箱平緩地下沉，并隨時形成安裝記錄。
(3)為保證工程精度，安裝時需要分段、從下至 上游推進(jìn)安裝，以減小累積誤差，保障總長及分段工程 符合設(shè)計要求。
(4)沉箱完成安裝后，仍應(yīng)進(jìn)行定期的沉降位移 觀測和沉箱質(zhì)量檢測，保障工程質(zhì)量。
3 結(jié)束語
沉箱的出運與安裝關(guān)乎海港工程整體施工進(jìn)度，本 文以實例出發(fā)，詳細(xì)介紹了體量大、工期短的建設(shè)項目 沉箱的移運、出運、安裝技術(shù)和實施工藝以及注意事項， 為類似工程提供可靠有效的技術(shù)指導(dǎo)。
參考文獻(xiàn)：
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聲明：以上有關(guān)船用氣囊和橡膠護(hù)舷的資料部分會青島永泰長榮工廠技術(shù)資料，也有網(wǎng)絡(luò)上搜集下載所得，本著氣囊護(hù)舷行業(yè)資料共享的精神，我們拿出來分享，如有侵權(quán)，請聯(lián)系0532-84592888刪除，謝謝
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