沉箱出运施工技术方案

1沉箱出运安装施工技术方案一、工程概况1.工程位置及规模：本工程位于青岛市南翼的胶南市辖区、琅琊台湾，靠近青岛市与日照市分界处，行政区划于泊里镇。包含青岛港董家口港区工作船码头工程、和南一护岸工程两部分。其中工作船码头工程包括总长969.42m（兼顾一个登陆舰泊位）的支持保障系统岸线，护岸以及后方陆域回填等配套工程。南一护岸工程包括危险品港池北侧西北向911.755m直立式护岸及其后方陆域形成，不包括地基处理及码头、陆域上部结构设计。2.工程主要内容及尺度：工作船码头工程主体工程总长969.42m（兼顾一个登陆舰泊位），登陆舰泊位顶高程+1.2m，其余泊位顶高程+6.2m。南一护岸工程主体工程总长911.755m，沉箱顶高程为+2.5m。3.结构形式3.1工作船码头工程工作船码头工程为重力式沉箱结构，墙体由沉箱与现浇砼胸墙构成，顶高程+6.2m，墙后抛填块石棱体。工作船码头工程沉箱分A、B、B1、C、C1、D、Y7种型号共计49个，具体：A型沉箱9个，沉箱底宽10.25米，长19.75米，高14.5米，前后趾宽1米，沉箱重1375.94吨；B型沉箱17个，沉箱底宽10.25米，长19.75米，高11.5米，前后趾宽1米，沉箱重1151.67吨；B1型沉箱2个，沉箱底宽10.25米，长19.75米，高11.5米，前后趾宽1米，前趾长7米，后趾长19.75米，沉箱重1129.73吨；C型沉箱11个，沉箱底宽9.25米，长19.75米，高7.6米，前趾宽1米，沉箱重826.26吨；C1型沉箱3个，沉箱底宽9.25米，长15.9米，高7.6米，前趾宽12米，沉箱重676.62吨；D型沉箱6个，沉箱底宽13.675米，长21.25米，高11米，沉箱重1570.28吨；Y型沉箱1个，沉箱底宽13.1米，长19.75米，高17.5米，沉箱重2051.12吨；码头后方沉箱预制场预制及安装A、B、B1、C、C1、Y型沉箱总计43个。3.2南一护岸工程（I,II）南一护岸工程为重力式沉箱结构，墙体由沉箱构成，顶高程+2.5m，墙后抛填块石棱体。南一护岸工程沉箱分A、B、C三种型号共38个，具体：A型沉箱35个，沉箱底宽13.1米，长23.6米，高17.5米，前趾宽1米，沉箱重2412.96吨；B型沉箱2个，沉箱底宽13.1米，长19.75米，高17.5米，前趾宽1米，沉箱重2051.12吨；C型沉箱1个，沉箱底宽13.1米，长19.125米，高17.5米，前趾宽1米，沉箱重2016.79吨；二、自然条件1.气象年平均气温12.2℃历年最低气温-16.2℃历年极端最高气温37.4℃2.降水年平均降水量794.9mm日降水量在25.1～50m的降水日数为6.7d/a；日降水量在50.1～100mm的降水日数为2.8d/a。3.雾本海区年平均雾日数16.9d。34.风本区强风向为ENE向，最大风速12.8m/s，次强风向为NE向，风速11.8m/s。常风向为NW向，频率11.2%，次常风向为NNW向，频率8.5%。5.潮汐潮汐本海区潮汐类型判别系数为0.4，属正规半日潮。5.1潮位特征值以下数据以董家口理论最低潮面起算，下同。最高高潮位5.19m；最低低潮位-0.15m；平均高潮位4.27m；平均低潮位1.46m；最大潮差4.79m；平均潮差2.94m；平均海平面2.83m。2.5.2设计水位设计高水位4.71m；设计低水位0.67m；极端高水位5.91m；极端低水位-0.45m。6.地形地貌拟建区水域原海底面高程为-2.55～-15.96m。三、施工条件分析1.年施工作业天数根据当地的水文、气候条件分析以及港口多年的建设经验，预测本区年施工作业天数为陆上270d，水上240d。水准点平均海平面13.1理论最低潮面水尺零点0.185m2.735m0.016m13.432m42.供水及供电预制场施工用电接线点距离码头不足100m，可以满足本工程施工的需要。施工用水接入管道距离码头前沿不足200m，满足施工需要。本工程供水、供电、通讯条件均已具备。3.道路现进港道路与滨海大道相接，可以满足施工期各种建材及设备的集疏要求。4.材料供应情况施工用水泥、钢材、木材、系船柱、护舷均向日照、胶南及外地专业供应商采购。砂、乱石、各种粒径的石子等，在胶南及周边采购。5.其他生产资料的采购施工所需的其他材料及物资的采购，可就近就地采购。四、施工的主要方案气囊出运工作原理与滚筒搬运重物的工作原理基本相同,是指在沉箱的下面放置可充气的圆形胶囊，通过充气加压顶升沉箱，再在需移动的方向上施加牵引力，使气囊产生滚动，从而达到搬运构件的目的。由于气囊在沉箱压力下可以产生较大变形,增加气囊与地面的接触面积,使单位面积的压力减少,且受力较均匀,故对场地的适应性强。1.沉箱出运顺序：本工程的沉箱预制在东西两个台座（分别为1#、2#台座）上进行，每个台座预制8个沉箱，其出运岸壁在1#、2#台座南段。1#、2#台座上预制沉箱科直接纵移上坞，也可通过埋设横移地牛横移至两台座中间出运通后纵移至浮船坞上。5沉箱出运上坞施工流程充气管路布设及验收气囊管沟清理、检查气囊充气检验沉箱围绳摆放及滑轮组安装操作平台安放进水阀门安装顶升气囊摆放顶升气囊充气将沉箱顶离地面约22.5cm在沉箱下放置垫木沉箱底清理检查放置滚动气囊滚动气囊充气将沉箱顶离地面约40cm撤出沉箱下垫木启动卷扬机拖运沉箱至浮船坞沉箱下放置垫木撤出滚动气囊撤出滑轮组拆除沉箱围绳将沉箱固定在浮船坞上6沉箱拖运安装施工流程座底坑选点及基础处理浮船坞搭岸牵引滑轮组安装牵引沉箱至浮船坞上就位拖轮拖浮船坞至存放或安装地点浮船坞灌水下潜、沉箱内灌水至浮游稳定拖运沉箱检查验收方驳就位操作平台、潜水泵安放排水起浮吊装操作平台、潜水泵测量控制沉箱位置沉箱内灌水安装沉箱排水起浮沉箱重新存放拖轮拖运沉箱出坞进水阀门、倒链等拆除下道工序吊装潜水泵排水起浮沉箱重新安装检查验收合格且准备安装不合格不合格合格沉箱内灌水存放沉箱沉箱下潜深度试验调节浮船坞压仓格水拖至安装地点安装73沉箱出运前的施工准备3.1陆上准备3.1.1检查沉箱内仓是否有积水，若有积水超过10cm的，必须把水抽至低于10cm方能出运；检查通水孔是否通畅。3.1.2在沉箱两侧及前面画上水尺，水尺距底部5米；并画出沉箱中线，出运码头中线并与浮船坞中线对齐。3.1.3盖板吊装，阀门杆安装就位，并进行试验，注水阀门检查，确认阀门完好，并安装牢固。3.1.4舱格内用红油漆画出注水线。3.1.5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，应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，并排除一切隐患。3.1.6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、是否漏气。3.1.7各地锚、卸扣是否磨损，是否超负荷。3.1.8备用空压机、备用电源处于良好状态。3.1.9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。3.1.10系沉箱围捆钢丝绳：用钢丝绳系好沉箱(围捆)，钢丝绳所处位置应在底模基础向上约1.0m左右处（沉箱前趾上端），单根捆绑钢丝绳长110米。钢丝绳与沉箱接触处用枕木隔开，调整钢丝绳长度至两侧相等，再连接牵引及溜尾钢丝绳。3.1.11对气囊充气口进行仔细检查，并做充气试验，严禁使用明显破损分层或压力试验不合格气囊；根据沉箱尺寸，纵移使用长为11米的气囊，新旧气囊交替放置。3.1.12摆气囊：清砂工作完毕后，进行气囊摆放工作，每个气囊的轴线与移运方向垂直，沉箱边用红漆标上气囊就位线和枕木支垫8安放线，以便气囊迅速就位。伸进沉箱的气囊确保气囊的肩部在沉箱的边侧。3.1.13陆上设备准备：序号设备名称规格数量用途备注1气囊D=1m,L=11m9条纵移2气囊D=1m,L=20m8条顶升、横移3空压机6立方1台气囊充气4卷扬机8T4台沉箱牵引5滑轮组35t4组沉箱牵引6滑轮组50t4组沉箱牵引7钢丝绳Ф39mm90米沉箱牵引Ф21.5mm4000米卷扬机牵引8发电机200kw1卷扬机备用9卡环ф80mm20个牵引连接ф45mm20个牵引连接ф25mm20个牵引连接ф22.5mm15个牵引连接10转环（承载力8T）ф22mm8个沉箱纠偏11垫木20*15*800cm1000根支垫沉箱25*25*120cm1000根支垫沉箱12尼龙绳ф25mm500m捆绑13倒链承载力10T6台沉箱安放14操作平台3.65*3.65m1套沉箱安放15阀门ф150mm4套沉箱注水916阀门杆ф50mm(δ=5mm)，长11m4套启闭阀门17沉箱护角8个护脚18叉车1台搬运气囊19水准仪1台沉箱找平3.2水上技术准备3.2.1确定沉箱出运的技术参数沉箱出运前应准确计算好沉箱浮游稳定时各舱格加水情况、沉箱吃水等参数，并在沉箱指定位置设置水尺，以便确定沉箱吃水情况和浮船坞下潜深度。（相关参数见附表三）3.2.2选择流量为50m3/h的水泵8台，沉箱出坞时使用浮船坞上电源，安放时使用岸上施工电源，同时准备发电机作为备用电源。3.2.2储存地点选择及处理：存储地点的选择：本工程需预制出运沉箱较多，为合理利用预制场地，避免可能出现的因基床抛石整平进度不够而导致沉箱成品滞留在预制场的情况，应设置水下储存区域。经过论证，选取工作船码头港池内一处矩形区域，作为水下临时存储地点。存储地基础处理：由于存放区域地质为淤泥质粉质粘土层，对该区域淤泥进行清理。为保证沉箱安装时能够顺利上浮，拟对此区域进行挖淤泥处理并抛填0.5m～1.0m的块石垫层，由潜水员进行水下粗平。3.2.3下潜坑选择：为了测试浮船坞的最大下潜深度，在浮船坞到达施工现场后，应及时进行下潜试验。根据沉箱型号选择水深-12.0至-14.0m以下区域作为浮船坞下潜时的下潜坑，确保浮船坞下潜安全。3.2.4水上设备准备10序号设备名称规格型号数量责任部门3发电机100kw1组设备部4潜水泵单机流量50m3/h，功率9kw8台设备部5船机设备拖轮1艘水上工区船舶公司方驳(带吊机)1艘交通艇1艘潜水组2组浮船坞二号1艘6测量设备GPS1台测量组4设备选型：4.1气囊选择4.1.1顶升气囊压力计算：选择L=20m，D=1m，的气囊2条，顶升高度为47.5cm。顶升时沉箱气囊与沉箱的总接触长度：L=19.75×2=39.5m总接触面积：S=L×B=39.5×0.82=32.56m2气囊所受压力：P=G/S=1153/32.56=35.4t/m2=0.354Mpa4.1.2沉箱横移选择3条L=20m，D=1m，的气囊；沉箱离地高度为40cm。横移时沉箱气囊与沉箱的总接触长度：L=19.75×3=59.25m总接触面积：S=L×B=61.5×0.94=55.695m2气囊所受压力：P=G/S=1153/55.695=20.7t/m2=0.207Mpa4.1.3沉箱纵移选择6条L=11m，D=1m，的气囊；沉箱离地高度为40cm。纵移时沉箱气囊与沉箱的总接触长度：L=10.25×6=61.5m总接触面积：S=L×B=61.5×0.94=57.81m2气囊所受压力：P=G/S=1153/57.81=19.94t/m2=0.1994Mpa因此选择最大工作压力0.4-0.6MPa的气囊满足要求以上要求。114.2滑轮组选择4.2.1滑轮组钢丝绳拉力计算：总牵引力（取构件重量的5％）F总1＝1153*5％＝57.65T；钢丝绳选型：ф21.5mm，6*37+1，钢丝绳公称抗拉强度1667Mpa，钢丝绳总面积S=174.27mm2总破断拉力总和∑S=29.6T，整条钢丝绳破断拉力Sp＝∑S*Ψ=29.6*0.82=24.27T。滑轮组选型：二二滑轮钢丝绳安全系数计算：钢丝绳拉力F拉＝24.2*4*2＝193.6T钢丝绳安全系数K1=193.6/57.65=3.354.2.2捆绑牵引钢丝绳拉力计算：钢丝绳选型：ф39mm，6*37+1，钢丝绳公称抗拉强度1667Mpa，钢丝绳总面积S=564.63mm2总破断拉力总和∑S=94.1T，整条