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******项目工程沉箱安装施工方案*******建设工程有限公司2010年8月5沉箱等构件出运、安装一、工程概况本项目共有25件沉箱需要预制，沉箱贮放采取陆上沉箱贮放的方式。沉箱预制后气囊横移至通道进行存放，通道存放区共可存放6件沉箱，预制场地也可临时存放12件沉箱。二、沉箱出运在预制场地制作完成经养护的沉箱，经卷扬机牵引沉箱、底部气囊滚动移至出运码头前沿，横转纵移，方向呈直角转向，转换气囊支垫，最后沿码头出运通道，移运至码头前沿，再移运至停靠在码头边的半潜驳（浮船坞）上。本工程沉箱总数为25件。沉箱主要尺寸：11×19.95×11m（底宽×长×高）。单件沉箱重约1029t。(1)气囊出运工作原理及相关参数的确定气囊搬运重物的工作原理与滚筒搬运重物的工作原理基本相同，在重物底部与地面之间垫若干个气囊并充气顶升起重物，通过外力牵引重物使气囊向前滚动，从而使重物产生移动，达到搬运重物的目的。气囊与地面为面接触，受力面积大，受力均匀，单位面积受力小，对场地适应性强。选用直径Ф1000mm超高压气囊，出厂检验承压能力为0.39MPa，正常使用许用压力为0.30MPa，安全阀限压值取0.35MPa。考虑沉箱的尺寸，选用有效长度分别为11m和17.0m两种，施工过程顶升高度取430mm，工作高度取300mm。气囊工作的相关数据按如下公式计算：单个气囊承压面宽度：B=π(D-H)/2气囊承压面积：S=n×B×L=nπL(D-H)/2气囊气压：P=Q/S=2Q/[nπL(D-H)]式中：D——气囊直径H——气囊工作高度L——气囊有效承压长度，L=L总-2×0.866×DN——气囊个数Q——构件重量(2)供气系统及牵引系统的布置(1)供气系统采用集中供气体系，供气系统由2套6m3空压机组及自己配套的高压气管、气阀组成，高压气管沿沉箱预制场及出运码头轴线两侧对称布置，固定部分采用Φ48mm钢管，每6m设置一个供气阀；加气时从供气阀用高压软管接至气囊。(2)牵引系统沉箱的横移及纵移均采用4台10t卷扬机进行（共8台），相应配有定滑轮、动滑轮、钢丝绳扣、垫木等。在施工场地、码头前沿共布置15个60t、10个75t、8个15t地牛，场地范围均采用暗埋式，其顶标高低于地层标高，以便沉箱出运，在沉箱拖运至地牛位置时，临时在其上铺钢板以方便气囊滚过。(3)施工平面布置预制场地共设有两条生产线，作业线中间为沉箱出运通道，每条生产线分别布置六个沉箱预制底模。出运通道在预制区为平坡段，预制区至出运码头共20m为斜坡段，用以调整预制区及出运码头前沿的高差，其斜率为6.7%。(3)沉箱出运顺序沉箱出运顺序以沉箱安装顺序相一致，由西向东进行安装，故沉箱出运顺序为：由1#沉箱至25#沉箱出运。(4)沉箱出运施工方法A出运工艺流程本工程的沉箱出运（陆域）至半潜驳（浮船坞），采用气囊出运工艺。具体施工工艺流程如下图所示。气囊出运沉箱施工工艺流程图B准备工作（1）先进行拆卸底模工作。最后检查沉箱底部及边角有无棱角突出，有则先清除。（2）检查沉箱内腔是否有积水，若有积水超过10cm的，必须把水抽至低于10cm方能出运（避免重心受积水的影响无法控制）。（3）对牵引系统中的卷扬机、钢丝绳、滑轮组、导向轮及其卸扣、绳卡等，逐项认真检查运转是否正常、转动是否灵活、钢丝绳是否缠绕（有气），并排除一切隐患。气囊就位气囊就位、充气顶升气囊逐个充/放气、拆除底模气囊放气、沉箱落在支垫型钢上牵引系统准备卷扬机抽出支垫型钢检查各气囊状态并调整气压沉箱牵引（横移）至出运通道支垫转换气囊沉箱纵移至码头前沿沉箱上半潜驳支垫、放气、抽出气囊沉箱上半潜驳就位沉箱纵向牵引向前至临时码头绞缆移半潜驳至下潜区半潜驳加水下沉、沉箱起浮半潜驳靠码头就位（4）检查空压机运转是否正常，检查气囊充气各管件、阀门、压力表是否完好。（5）清理通道上一切尖锐物、石头及障碍物，并对场地进行整平，高差不超过±2cm。C系沉箱围捆钢丝绳用钢丝绳系好沉箱(围捆)，钢丝绳处于沉箱转角保护架上，所处位置在沉箱前趾高度以上，沉箱底模基础向上约1.2~1.6m左右处，钢丝绳与沉箱保护架接触处用方木隔开，调整钢丝绳长度至两侧相等，再连接牵引及溜尾钢丝绳。D摆气囊每个气囊的轴线与移运方向垂直，沉箱底边用红漆标上气囊就位线，气囊露出沉箱两侧长度相等。E沉箱顶升（1）系牵引及溜尾钢丝绳将牵引和溜尾卷扬机动滑轮组与沉箱围捆钢丝绳系好，并启动卷扬机使各钢丝绳刚好处于受力状态，然后稍微放松。（2）气囊初充气初充：连接空气压缩机与气囊之间的气管，连接妥当后充气，对气囊充气时做到均匀、缓慢，每条气囊充气压力达到沉箱预定顶升初始压力值（横移：0.10MPa）时，停止充气。这时气囊与底模共同承受沉箱重量。（3）气囊充气，将沉箱顶升至支垫高度继续对气囊充气并对称、缓慢进行（由阀门控制），由于沉箱重心偏于沉箱纵轴线前沿方向约16cm，因此各气囊承载力将不一样，压力值也不一样，气囊充气压力值从沉箱前趾沿后壁方向递增，各气囊气压值必须现场试验确定。原则上要让沉箱下各气囊高度一致，并使沉箱处于直立状态，沉箱底面沟槽盖板完全脱离沟槽后进行支垫转换气囊。F沉箱横移（1）从新充气使沉箱至运行高度、沉箱横移检查与调整各气囊的压力值，使气囊高度一致。现场指挥（副指挥配合）检查各项准备工作无误后，下令启动牵引卷扬机组，拉紧牵引钢丝绳，沉箱处于移运临界状态时，暂停牵引，再次检查钢丝绳张紧程度，各滑轮组、导向轮的转动是否灵活，气囊及沉箱平稳情况，同时启动溜尾卷扬机组，使溜尾钢丝绳稍处于松弛状态。当一切处于正常状态时，指挥员指令拉动沉箱缓慢向前移动。移运时，注意观察沉箱平稳和移动情况，同时注意气囊滚动和压力情况，通过调整气压使各气囊高度一致。运行中溜尾钢丝绳跟进，既不与牵引钢丝绳形成对拉，又能限制沉箱前倾。（2）移运中气囊交替当沉箱前移方向端部至第一根气囊囊咀中心1.8~2.2m（根据实际需要确定）时，摆进气囊并进行充气，注意充气时气囊一定要全部张开并达到一定的气压（一般为0.04MPa左右）后，再启动运行。沉箱前进方向始终保持1~2根工作气囊。在牵引移动过程中，当出现沉箱走偏时，必须纠偏。当沉箱后面的气囊逐渐接近沉箱尾部（按移动方向）时，打开排气阀逐渐排气，最后快速放气（在气囊露出沉箱尾部一半之前），气囊放气过程中要尽量使沉箱处于直立状态。气囊放气完毕后将气囊搬运到沉箱前面预定位置备用，如此重复直到横移完成。G横移--纵移衔接沉箱横移过程注意调整气囊摆放距离，必要时在横移过程中逐步调整，以适应出运通道上横移--纵移转换处支垫的排距。并且尽量使各个气囊平行及有合适的支垫空间，以保证有足够支承面积和位置。沉箱重心移到出运通道中轴线位附近时，暂时停止牵引，根据具体情况对沉箱位置做适当调整。将各气囊对称充气，顶升沉箱到离地面距离超过支垫高度（40cm）约5cm时，根据支垫要求放置枕木，支垫枕木布置完备后，气囊缓慢排气至沉箱平稳降落在支垫上，停止排气，观察地面无明显沉降后快速放气，抽出气囊。进入纵向移运准备工作。H沉箱纵移（1）支垫、摆气囊、系纵移钢绳沉箱转换位置用枕木支垫完毕后，在支垫的间隙放进纵移气囊，由于沉箱重心与形心存在偏差，运行时尽量使沉箱保持直立。用气囊不对称摆放方法来达到此目的，经初步估算，纵移时沉箱前趾方向气囊向内缩进为30cm~45cm。将牵引和溜尾卷扬机动滑轮组与沉箱围捆钢丝绳系好，并启动卷扬机使各钢丝绳处于受力状态，然后将各气囊气压充至0.08~0.1MPa，使气囊与枕木同时承受沉箱重量。检查卷扬机牵引、溜尾系统及相关地锚情况，确定无异常情况后将气囊压力充至运行工作压力值，此时沉箱处于运行高度。（具体操作方法和注意事项与沉箱横移基本相同）。（2）牵引与溜尾速度的协调及同步由于纵移距离较长，注意牵引和溜尾滑轮组及其钢丝绳是否缠绕，并及时使用转环组放气。另外根据沉箱移动的距离，及时更换长度适当的钢丝绳。纵移出运时，两个牵引卷扬机组与两个溜尾卷扬机组要做到步骤一致。（3）斜坡段纵移当沉箱移至出运通道斜坡段时，注意尽量控制好溜尾卷扬机与牵引卷扬机，使系统同步运行，确保沉箱平稳移动，同时要注意两部溜尾卷扬机钢丝绳受力情况，尽量做到受力均匀。I沉箱上浮坞(1)沉箱上半潜驳（浮船坞）的过程，保持船甲板面与码头面齐平分析沉箱上半潜驳（浮船坞）的过程必须保证坞甲板面与码头齐平，才能实现沉箱顺利上半潜驳（浮船坞）。半潜驳（浮船坞）事先须加水压载，并控制船甲板纵坡1/100以内，调节压仓水，沉箱上坞，抽出前仓压载水至后仓注入压载水，来满足船艏、甲板面与出运码头面齐平。(2)沉箱上半潜驳（浮船坞）半潜驳（浮船坞）进入出运码头，半潜驳（浮船坞）甲板面与出运码头面调平后，在码头前沿与船坞甲板面相接处铺设宽1m，厚20mm的钢板。沉箱上浮坞的牵引滑轮组安装于浮坞上，卷扬机采用与岸上同型号同厂家的产品，使牵引和溜尾卷扬机组同步。具体操作与纵移相同。沉箱通过气囊滚动方式移动到半潜驳（浮船坞）甲板上装载区，沉箱与甲板之间用300×300的枕木支垫，枕木要尽可能的多，以增大半潜驳（浮船坞）甲板的受力面积，为操作方便，每载枕木长度控制在1.5m左右，填满相邻气囊之间的空档。沉箱在甲板上的放置位置必需是沉箱中心线与半潜驳（浮船坞）甲板装载区中心线对齐，误差范围控制在0.5米之内，半潜驳（浮船坞）的装载区为甲板上黄线标出的区域。(5)拖运沉箱的半潜驳（浮船坞）至下潜区半潜驳（浮船坞）一端甲板上配有拖航八字链及三角眼板，用55t卸扣与拖轮的拖缆连接，开航前还必需对半潜驳（浮船坞）进行压载，具体是将半潜驳（浮船坞）的中舱加满水，而其它舱将水抽干，目的是降低重心同时减小自由液面效应，提高半潜驳（浮船坞）稳性。(5)施工计划根据以往施工经验沉箱出运比沉箱预制要快的特点，本工程沉箱出运时间考虑从2010年8月11日开始，到2010年12月28日结束，共140天。(6)船机配置主要船机配置如下：3500t半潜驳（浮船坞）1艘1940kW拖轮1艘10t卷扬机8台16T汽车吊1台超高压气囊（φ1000mm，L=15m）11条超高压气囊（φ1000mm，L=17m）12条(7)重点保护措施A质量保证措施(1)出运时气囊排列要整齐，互相平行，当发现沉箱走偏时，通过调整两侧牵引系统拉力以及调整前面放入气囊的角度进行纠偏。注意不能过急，以防走“之”字形。(2)沉箱由码头前沿到整体上坞过程中，半潜驳（浮船坞）操作人员一定要跟踪调节压仓水确保半潜驳（浮船坞）纵横两向平衡，并保持船头与码头面持平。(3)严格控制沉箱的牵引速度，尤其是沉箱上半潜驳（浮船坞）的牵引速度控制设计速度内，同时根据潮位情况进行调整。(4)沉箱出运过程统一指挥，统一号令，牵引系统的开启由专人负责，一切动作都必须按指令进行，严禁越位指挥或操作。(5)施工前要对所有参与人员进行详细的施工技术和安全交底。B安全保证措施(1)气囊长期不用时应放气展开，平放在阴凉干燥处，不得层层堆放，防止暴晒或长期淋雨浸水。(2)加强对气囊的定期检查，气囊使用前先进行现场充气检验，符合要求后方可使用。(3)气囊按要求安装限压阀。(4)出运前要彻底清扫出运通道，并用高压水冲洗。认真请除沉箱底部的尖锐的硬物，以防割伤气囊。(5)在充气与出运过程中，其他无关人员要远离气囊3m以上。(6)沉箱上半潜驳（浮船坞）过程必须连续进行，同时启用出运码头前沿两套（前进方向、留尾）的牵引系统，一旦前进方向牵引系统出现故障，立即采用留尾牵引系统，牵引上码头，确保出运过程安全。(7)开航前要全面检查船机设备状况，不带故障出航。(8)开航前要全面检查系固情况及拖航设备，不牢靠的地方要加固。(9)开航前要及时收听天气预报和海事部门紧密联系，了解航行区域的海况，只在允许的海况条件下开航。(10)开航前要对人员进行安全技术交底，不违章作业。(11)航行中人员要24小时值班，及时了解船舶状况及周围海况，拖轮与半潜驳（浮船坞）要及时交换信息。(12)航行中要准确执行航行避碰规则，按正确的航线航行，不违章驾驶。(13)若遇到恶