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標(biāo)題: 探析高壓氣囊移運(yùn)沉箱上駁工藝及安全措施 [打印本頁]
作者: 永泰長榮 時(shí)間: 2023-12-30 17:39
標(biāo)題: 探析高壓氣囊移運(yùn)沉箱上駁工藝及安全措施
結(jié)合國華北海電廠北海鐵山港區(qū)石頭埠作業(yè)區(qū)1"泊位工程碼頭水工工程沉箱 出運(yùn)施工項(xiàng)目，就沉箱搬運(yùn)過程中利用高壓氣囊頂升沉箱橫移定位，縱移上半潛駁的施工工藝進(jìn) 行了介紹，并就施工過程中需要注意的安全風(fēng)險(xiǎn)隱患控制點(diǎn)進(jìn)行了探討，以期為相關(guān)的工程項(xiàng)目 施工管理提供參考。
【關(guān)鍵詞】氣囊頂升 安全管理 沉箱出運(yùn)
1.工程概況及自然條件分析
本工程位于北海鐵山港區(qū)石頭埠作業(yè)區(qū)，1*泊 位岸線泊位長度為323 m。碼頭水工結(jié)構(gòu)均為沉箱 重力式結(jié)構(gòu)，由20個(gè)沉箱段組成，其中后方靠南側(cè) 護(hù)岸布置一個(gè)沉箱。沉箱垂直碼頭線長18.15m, 加 前趾長1.5m, 總長19.65 m; 平行碼頭線長16.95m, 高17.2 m。沉箱共分4x4=16 個(gè)腔，每個(gè)腔尺寸 3.65m×4.15m。沉箱底板厚0.65m, 前壁厚0.45m, 側(cè)壁和后壁厚0.35 m, 縱橫隔板厚0.25 m, 單個(gè)沉 箱重約為2834.5 t。在沉箱預(yù)制場建設(shè)臨時(shí)出運(yùn)碼 頭，沉箱采用氣囊頂升，經(jīng)橫移及縱移后至出運(yùn)碼 頭上半潛駁，半潛駁運(yùn)輸至1"泊位現(xiàn)場進(jìn)行安裝。
2.沉箱出運(yùn)工藝
2.1 施工流程
2.1.1 沉箱橫移流程
準(zhǔn)備工作→氣囊頂升→支墊枕木→氣囊頂升 并抽出枕木 →沉箱橫移 →牽引至指定位置并支墊 枕木→結(jié)束、清理現(xiàn)場。
2.1.2 沉箱出運(yùn)流程
出運(yùn)準(zhǔn)備 →氣囊頂升 →支墊枕木 →氣囊頂升 并抽出枕木 →沉箱縱移 →溜坡至出運(yùn)碼頭前沿 → 更換為半潛駁的牽引卷揚(yáng)機(jī)→上駁、沉箱加固→結(jié) 束、清理現(xiàn)場。
2.2 施工方法
2.2.1 施工原理
所有沉箱出運(yùn)均采用氣囊出運(yùn)，在沉箱的下面 放置特制橡膠氣囊，通過充氣加壓頂升沉箱，再在 需移動的方向上施加足夠的牽引力，在牽引力作用 下沉箱對氣囊產(chǎn)生摩擦力從而使氣囊產(chǎn)生滾動，達(dá) 到沉箱前移目的。在沉箱壓力下氣囊可以產(chǎn)生較大 變形，增加氣囊與沉箱及地面的接觸面積，使單位 面積的壓力減少，且受力較均勻，故對場地的適應(yīng) 性強(qiáng)，所有沉箱均采用雙排氣囊。
2.2.2 出運(yùn)設(shè)備確定
2.2.2.1 卷揚(yáng)機(jī)的確定
本工程沉箱移運(yùn)由4臺卷揚(yáng)機(jī)完成，應(yīng)采用同 廠家同規(guī)格卷揚(yáng)機(jī)，電動機(jī)統(tǒng)一型號及功率，確保 性能一致和盡量同步。卷揚(yáng)機(jī)布置在碼頭前沿兩側(cè) 設(shè)置的卷揚(yáng)機(jī)臺座上，碼頭前沿兩側(cè)分別設(shè)置牽引 與溜尾卷揚(yáng)機(jī)各一臺；牽引卷揚(yáng)機(jī)鋼絲繩通過捆綁 在前拉地錨上的兩滑輪組與掛在沉箱上的兩滑輪 組，作沉箱縱向牽引用。溜尾卷揚(yáng)機(jī)鋼絲繩通過捆 綁在通道后或通道中間的地錨上的兩個(gè)滑輪組、掛 在沉箱上的兩個(gè)滑輪組，作沉箱縱移和下斜坡時(shí)溜 尾用(圖1、圖2)。
2.2.2.2 氣囊的確定
氣囊受壓變形后，可視為一種規(guī)則的形態(tài)，即 氣囊橫截面呈正扁形態(tài)，根據(jù)本工程沉箱的規(guī)格， 沉箱橫移使用9排(18條)氣囊，沉箱縱移使用7 排(14條)氣囊。根據(jù)施工單位出運(yùn)構(gòu)件使用氣囊的經(jīng)驗(yàn)，
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圖1 橫移牽引系統(tǒng)布置
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圖2 縱移牽引系統(tǒng)布置
本工程選用氣囊公稱直徑：D=1m, 額定工 作壓強(qiáng)為0.4 MPa的氣囊。
2.2.2.3 牽引及接長鋼絲繩的確定
本工程采用φ65 mm 鋼絲繩作為牽引和溜尾 接長用鋼絲繩，安全系數(shù)大于6.67;用φ28mm 鋼 絲繩作為卷揚(yáng)機(jī)牽引用，使用8t 卷揚(yáng)機(jī)，最大牽引 力為8t, 安全系數(shù)大于6。
2.3 沉箱移運(yùn)過程
2.3.1 準(zhǔn)備工作
(1)確定沉箱是否達(dá)到出運(yùn)所要求的強(qiáng)度，第 一層混凝土強(qiáng)度達(dá)到100%,第四層混凝土強(qiáng)度達(dá) 到80%,且橫移完成后繼續(xù)養(yǎng)護(hù)；
(2)技術(shù)負(fù)責(zé)人在出運(yùn)前應(yīng)對參加出運(yùn)的所有 作業(yè)人員進(jìn)行安全技術(shù)交底。
(3)出運(yùn)時(shí)間選擇。沉箱上半潛駁作業(yè)施工應(yīng) 根據(jù)當(dāng)?shù)貙?shí)際潮位變化情況決定。
(4)出運(yùn)前檢查。對牽引系統(tǒng)中的卷揚(yáng)機(jī)、鋼絲 繩、滑輪組、繩卡、空壓機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)、氣囊閥門、壓力表、 地錨、卸扣等，應(yīng)逐項(xiàng)認(rèn)真檢查，確保狀態(tài)良好。另 外應(yīng)準(zhǔn)備備用空壓機(jī)及備用電源。
(5)通道清理及場地平整。沉箱橫移時(shí)需要將 場地進(jìn)行整平，并清理通道上各類障礙物，以確保 氣囊移運(yùn)安全，
(6)擺氣囊。氣囊擺放應(yīng)在工字鋼及鋼墊板抽 完后進(jìn)行，每個(gè)氣囊布設(shè)方向應(yīng)與移運(yùn)方向垂直， 用紅漆在沉箱邊標(biāo)上氣囊就位線和枕木安放線；氣 囊露出沉箱兩側(cè)長度相等。
2.3.2 沉箱頂升
(1)系牽引鋼絲繩及溜尾鋼絲繩。將牽引卷揚(yáng) 機(jī)和溜尾卷揚(yáng)機(jī)沉箱插銷與動滑輪組系好，并啟動 卷揚(yáng)機(jī)使各鋼絲繩先收緊后放松，以使氣囊充氣頂 升沉箱至運(yùn)行高度為止。
(2)氣囊充氣。氣囊充氣控制應(yīng)按照施工方案 要求進(jìn)行，充氣中應(yīng)隨時(shí)觀察氣壓表讀數(shù)，要求各 氣囊對沉箱的提升速度一致，直至沉箱底面完全脫 離支結(jié)構(gòu)。沉箱移運(yùn)時(shí)應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況對氣囊壓力 值進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整，使之滿足運(yùn)行要求。
(3)拖出支承工字鋼。氣囊將沉箱頂升完成后， 將支承工字鋼拆除并拖出，拆除中防止支承工字鋼 刮傷氣囊，同時(shí)派專人監(jiān)測氣囊氣壓值，發(fā)現(xiàn)異常， 立即啟動應(yīng)急措施。
2.3.3 沉箱前移
沉箱前進(jìn)時(shí)要隨時(shí)注意氣囊壓力、高度一致， 沉箱移動平穩(wěn)，當(dāng)出現(xiàn)走偏時(shí)及時(shí)采取糾偏措施。 在沉箱移動過程中，隨時(shí)做好補(bǔ)充充氣，必要時(shí)更 換氣囊的準(zhǔn)備。
2.3.4 移運(yùn)中氣囊交替
當(dāng)沉箱前端移至前進(jìn)方向首根氣囊中心位置， 擺進(jìn)氣囊并進(jìn)行充氣，氣囊一定要全部張開并達(dá)到 一定的氣壓后再啟動向前托運(yùn)。在牽引移動過程 中，始終保持3根待工作氣囊，讓沉箱按照施工方 案規(guī)劃路線推進(jìn)，當(dāng)出現(xiàn)沉箱走偏時(shí)，及時(shí)采取糾 偏措施。糾偏時(shí)，可結(jié)合新擺放進(jìn)沉箱底部的氣囊 斜擺一小角度來進(jìn)行，以防走“之”字形。
2.3.5 沉箱橫縱移轉(zhuǎn)換
沉箱橫移到位后，調(diào)整氣囊頂升高度，使沉箱 前后方向距地面高度一致。在沉箱周邊和氣囊間隙 插入枕木對沉箱進(jìn)行支墊，并在沉箱底部邊側(cè)用紅 漆標(biāo)記(圖3、圖4)。
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圖3 氣囊縱移平面布置(單位：mm)
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圖4 氣囊橫移平面布置(單位：mm)
2.3.6 斜坡段前移
當(dāng)沉箱移至出運(yùn)通道斜坡段時(shí)，應(yīng)使溜尾與牽 引卷揚(yáng)機(jī)系統(tǒng)同步運(yùn)行，鋼絲繩受力均勻，確保沉 箱平穩(wěn)移動。沉箱前后方向高度要保持盡量接近， 嚴(yán)禁利用自然斜坡滑行。
2.3.7 沉箱縱移上駁
當(dāng)沉箱縱移至碼頭前沿時(shí)，需更換沉箱縱移牽引卷揚(yáng)機(jī)，利用半潛駁的牽引卷揚(yáng)機(jī)牽引沉箱上 駁，待沉箱縱移上駁就位后支墊沉箱，抽出縱移氣 囊(圖5、圖6)。
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圖5 沉箱斜坡段前移滑輪組布置
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圖6 沉箱縱移上駁示意
3.大型沉箱出運(yùn)安全注意事項(xiàng)
本工程沉箱出運(yùn)采用氣囊陸地移運(yùn)上半潛駁， 陸上和半潛駁移運(yùn)的過程存在的安全風(fēng)險(xiǎn)較大，沉 箱出運(yùn)前必須對作業(yè)機(jī)械設(shè)備進(jìn)行全面檢查。出運(yùn) 牽引系統(tǒng)逐項(xiàng)認(rèn)真檢查其運(yùn)轉(zhuǎn)是否正常、轉(zhuǎn)動是否 靈活、鋼絲繩磨損是否超標(biāo)、氣囊是否漏氣，確保其 處于良好狀態(tài)。因此應(yīng)注意以下注意事項(xiàng)：
(1)高壓氣囊充氣與出運(yùn)過程中其它無關(guān)人員 要遠(yuǎn)離氣囊5m 以上，沿途氣管要有專人管理；
(2)每次構(gòu)件移運(yùn)前必須進(jìn)行安全檢查，確保 所用氣壓表完好，出運(yùn)通道平坦、堅(jiān)實(shí)，沉箱、氣囊 底部無尖銳物體；
(3)卷揚(yáng)機(jī)牽引時(shí)型號必須相同，并保持工作 同步，卷揚(yáng)機(jī)剎車必須可靠，經(jīng)常檢查所有牽掛部 件，導(dǎo)向滑輪和地錨，使其工作安全可靠；
(4)出運(yùn)前必須對作業(yè)人員進(jìn)行詳細(xì)的安全技 術(shù)交底，明確現(xiàn)場各類風(fēng)險(xiǎn)辨識及預(yù)防措施，同時(shí) 要加強(qiáng)現(xiàn)場安全監(jiān)督落實(shí)，嚴(yán)禁作業(yè)人員站在氣囊 嘴正前方，進(jìn)行氣囊充氣速度不應(yīng)過快，充氣氣壓 不能超過0.3 MPa, 停滯時(shí)間超過1h, 應(yīng)在構(gòu)件底 部墊支座，不允許以氣囊作支座；
(5)施工用電必須采用三相五線制并裝設(shè)漏電 保護(hù)開關(guān)，構(gòu)件移運(yùn)上駁過程要視潮水上漲情況， 通過調(diào)整壓艙水保持半潛駁與碼頭地面的平齊；
(6)出運(yùn)作業(yè)前必須對牽引系統(tǒng)的各個(gè)運(yùn)轉(zhuǎn)部 位進(jìn)行逐項(xiàng)認(rèn)真檢查，確保其運(yùn)轉(zhuǎn)正常、轉(zhuǎn)動靈活；
(7)沉箱出運(yùn)作業(yè)時(shí)要統(tǒng)一指揮，逐級下達(dá)操 作指令，指令必須清晰明確，操作要準(zhǔn)確無誤，牽 引、溜尾必須同步；
(8)加強(qiáng)現(xiàn)場監(jiān)督，并設(shè)置相應(yīng)的安全警示， 嚴(yán)禁作業(yè)人員站立在鋼絲繩兩側(cè)或跨越鋼絲繩， 同時(shí)要按要求準(zhǔn)備好應(yīng)急發(fā)電機(jī)，并安排持證電 工值班；
(9)移運(yùn)時(shí)備用電源、備用空壓機(jī)處于良好狀態(tài)，保證隨時(shí)投入運(yùn)行；
(10)沉箱移運(yùn)通道在移運(yùn)前清除各類障礙物， 兩側(cè)設(shè)置安全警戒區(qū)；
(11)現(xiàn)場施工人員按規(guī)定戴安全帽、穿工作 鞋、高空作業(yè)時(shí)系安全帶、臨水作業(yè)穿救生衣。
4. 結(jié)束語
通過以上對沉箱移運(yùn)上半潛駁施工作業(yè)設(shè)計(jì) 以及安全驗(yàn)算，說明沉箱采用氣囊頂升，卷揚(yáng)機(jī)牽 引將沉箱拉移上半潛駁上是完全可行的，并且十分 安全可靠。沉箱出運(yùn)施工期間，各參建單位緊密合 作，通過完備周密的施工部署，以安全風(fēng)險(xiǎn)預(yù)控體 系為指引，以全方位的風(fēng)險(xiǎn)辨識為抓手，監(jiān)督和管 控各類安全風(fēng)險(xiǎn)，消除施工各環(huán)節(jié)安全隱患，最終
得以圓滿完成了1*泊位工程全部20個(gè)沉箱的陸 上移運(yùn)至半潛駁的施工任務(wù)。
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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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