青島市膠南泊里鎮(zhèn)董家口港區(qū)沉箱出運安裝施工技術方案

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工程位置及規(guī)模：本工程位于青島市南翼的膠南市轄區(qū)、瑯琊臺灣，靠近青島市與日照市分界處，行政區(qū)劃于泊里鎮(zhèn)。包含青島港董家口港區(qū)工作船碼頭工程、和南一護岸工程兩部分。工作船碼頭工程為重力式沉箱結構，墻體由沉箱與現(xiàn)澆砼胸墻構成，頂高程+6.2m，墻后拋填塊石棱體。
工作船碼頭工程沉箱分A、B、B1、C、C1、D、Y7種型號共計49個,具體：A型沉箱9個，沉箱底寬10。25米，長19。75米,高14。5米，前后趾寬1米，沉箱重1375.94噸;
B型沉箱17個,沉箱底寬10。25米，長19.75米,高11.5米，前后趾寬1米，沉箱重1151.67噸；B1型沉箱2個，沉箱底寬10。25米，長19。75米,高11。5米,前后趾寬1米，前趾長7米，后趾長19。75米，沉箱重1129.73噸；C型沉箱11個，沉箱底寬9.25米，長19。75米，高7.6米，前趾寬1米，沉箱重826。26噸；C1型沉箱3個，沉箱底寬9。25米，長15。9米，高7。6，前趾1 寬1米，沉箱重676.62噸;D型沉箱6個，沉箱底寬13.675米，長21。25米,高11米，沉箱重1570.28噸;Y型沉箱1個，沉箱底寬13。1米,長19.75米，高17.5米，沉箱重2051.12噸；
碼頭后方沉箱預制場預制及安裝A、B、B1、C、C1、Y型沉箱總計43個。
3.2南一護岸工程(I,II）
南一護岸工程為重力式沉箱結構，墻體由沉箱構成，頂高程+2。5m，墻后拋填塊石棱體.
南一護岸工程沉箱分A、B、C三種型號共38個，具體：A型沉箱35個，沉箱底寬13.1米，長23.6米,高17.5米，前趾寬1米,沉箱重2412.96噸；B型沉箱2個,沉箱底寬13.1米，長19.75米,高17。5米，前趾寬1米，沉箱重2051。12噸;C型沉箱1個,沉箱底寬13。1米，長19.125米，高17。5米,前趾寬1米,沉箱重2016。79噸；
施工的主要方案

氣囊出運工作原理與滾筒搬運重物的工作原理基本相同，是指在沉箱的下面放置可充氣的圓形膠囊，通過充氣加壓頂升沉箱，再在需移動的方向上施加牽引力，使氣囊產(chǎn)生滾動，從而達到搬運構件的目的。由于氣囊在沉箱壓力下可以產(chǎn)生較大變形，增加氣囊與地面的接觸面積，使單位面積的壓力減少，且受力較均勻,故對場地的適應性強.
1.沉箱出運順序：
本工程的沉箱預制在東西兩個臺座(分別為 1＃、2＃臺座）上進行，每個臺座預制 8 個沉箱，其出運岸壁在 1#、2＃臺座南段。1#、2#臺座上預制沉箱科直接縱移上塢，也可通過埋設橫移地牛橫移至兩臺座中間出運通后縱移至浮船塢上。

3.1。1 檢查沉箱內倉是否有積水，若有積水超過 10cm 的，必須操作平臺安放把水抽至低于 10cm 方能出運;檢查通水孔是否通暢。操作平臺、潛水泵沉箱下放置墊木 進水閥門、倒鏈
3。1.2 在沉箱兩側及前面畫上水尺，水尺距底部5 米；并畫出牽引沉箱至浮船安放等拆除沉箱中線，出運碼頭中線并與浮船塢中線對齊。塢上就位進水閥門安裝
3.1.3 蓋板吊裝，閥門桿安裝就位，并進行試驗， 撤出滾動氣囊 注水閥門檢查，下道工序確認閥門完好，并安裝牢固。 排水起浮拖輪拖浮船塢至
3。1。4 艙格內用紅油漆畫出注水線。撤出滑輪組存放或安裝地點 頂升氣囊擺放
3.1.5 對牽引系統(tǒng)中的卷揚機、鋼絲繩、滑輪組、導向輪及其卸吊裝潛水泵扣、繩卡等，應逐項認真檢查運轉是否正常、轉動是否靈活、鋼絲繩拆除沉箱圍繩是否纏繞，并排除一切隱患。 頂升氣囊充氣將沉箱吊裝操作平臺、潛排水起浮沉箱頂離地面約 22.5cm
3。1.6 檢查空壓機運轉是否正常，檢查氣囊充氣各管件、閥門、水泵將沉箱固定在浮船塢 重新安裝壓力表是否完好、是否漏氣。
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沉箱底清理檢查
座底坑選點及基礎
3。1.9 清理通道上一切尖銳物、石頭及障礙物，并對場地進行整平，高差不超過±2cm。
3.1.10 系沉箱圍捆鋼絲繩:用鋼絲繩系好沉箱（圍捆)，鋼絲繩所處位置應在底模基礎向上約 1。0m 左右處（沉箱前趾上端),單根捆綁鋼絲繩長 110 米.鋼絲繩與沉箱接觸處用枕木隔開，調整鋼絲繩長度至兩側相等，再連接牽引及溜尾鋼絲繩。
3.1.11 對氣囊充氣口進行仔細檢查,并做充氣試驗,嚴禁使用明顯破損分層或壓力試驗不合格氣囊；根據(jù)沉箱尺寸，縱移使用長為11 米的氣囊，新舊氣囊交替放置。
3。1.12 擺氣囊：清砂工作完畢后，進行氣囊擺放工作，每個氣囊的軸線與移運方向垂直，沉箱邊用紅漆標上氣囊就位線和枕木支墊安放線，以便氣囊迅速就位。伸進沉箱的氣囊確保氣囊的肩部在沉箱的邊側.

3.2 水上技術準備
3。2。1 確定沉箱出運的技術參數(shù)
沉箱出運前應準確計算好沉箱浮游穩(wěn)定時各艙格加水情況、沉箱吃水等參數(shù),并在沉箱指定位置設置水尺，以便確定沉箱吃水情況和浮船塢下潛深度.（相關參數(shù)見附表三）
3。2.2 選擇流量為 50m3/h 的水泵 8 臺，沉箱出塢時使用浮船塢上電源，安放時使用岸上施工電源，同時準備發(fā)電機作為備用電源。
3。2.2 儲存地點選擇及處理：
7 存儲地點的選擇:本工程需預制出運沉箱較多，為合理利用預制場地，避免可能出現(xiàn)的因基床拋石整平進度不夠而導致沉箱成品滯留在預制場的情況,應設置水下儲存區(qū)域。經(jīng)過論證,選取工作船碼頭港池內一處矩形區(qū)域，作為水下臨時存儲地點。存儲地基礎處理:由于存放區(qū)域地質為淤泥質粉質粘土層，對該區(qū)域淤泥進行清理。為保證沉箱安裝時能夠順利上浮，擬對此區(qū)域進行挖淤泥處理并拋填 0.5m～1。0m 的塊石墊層,由潛水員進行水下粗平。
3.2.3 下潛坑選擇：
為了測試浮船塢的最大下潛深度，在浮船塢到達施工現(xiàn)場后,應及時進行下潛試驗。根據(jù)沉箱型號選擇水深-12。0 至-14。0m 以下區(qū)域作為浮船塢下潛時的下潛坑，確保浮船塢下潛安全.
3。 2.4 水上設備準備

4 設備選型：
4.1 氣囊選擇
4.1.1 頂升氣囊壓力計算：選擇 L=20m，D=1m，的氣囊 2 條，頂升高8 度為 47.5cm.頂升時沉箱氣囊與沉箱的總接觸長度：L=19。75×2=39。5m總接觸面積：S=L×B=39。5×0。82=32.56m2氣囊所受壓力：P= G/S=1153/32.56=35.4t/ m2=0。354Mpa
4。1。2 沉箱橫移選擇 3 條 L=20m,D=1m，的氣囊；沉箱離地高度為40cm.橫移時沉箱氣囊與沉箱的總接觸長度：L=19。75×3=59。25m總接觸面積：S=L×B=61.5×0。94=55。695m2 氣囊所受壓力：P= G/S=1153/55。695=20。7t/ m2=0.207Mpa
4.1。
3 沉箱縱移選擇 6 條 L=11m,D=1m，的氣囊；沉箱離地高度為 40cm。縱移時沉箱氣囊與沉箱的總接觸長度：L=10.25×6=61.5m總接觸面積：S=L×B=61。5×0。94=57.81m2
氣囊所受壓力：P= G/S=1153/57.81=19.94t/ m2=0.1994Mpa因此選擇最大工作壓力 0.4—0.6MPa 的氣囊滿足要求以上要求.
4。2 滑輪組選擇
4。2.1 滑輪組鋼絲繩拉力計算:
總牽引力（取構件重量的 5％）F 總 1＝1153*5％＝57。65T；鋼絲繩選型：ф21。5mm，6*37+1,鋼絲繩公稱抗拉強度 1667Mpa,鋼絲繩總面積 S=174.27mm2 總破斷拉力總和∑S=29。6T，整條鋼絲繩破斷拉力 Sp＝∑S＊Ψ=29.6＊0.82=24.27T?；喗M選型：二二滑輪鋼絲繩安全系數(shù)計算:鋼絲繩拉力 F 拉＝24。2＊4＊2＝193。6T鋼絲繩安全系數(shù) K1=193。6/57。65=3。35

4.2。2 捆綁牽引鋼絲繩拉力計算：
鋼絲繩選型：ф39mm，6＊37+1，鋼絲繩公稱抗拉強度 1667Mpa,鋼絲繩總面積 S=564.63mm2 總破斷拉力總和∑S=94.1T，整條鋼絲繩9 破斷拉力 Sp＝∑S＊Ψ=94。1*0。82=77。1T。鋼絲繩拉力 F 拉 1＝77.2*2＝154。4T  K2=154.4/57.65=2.67
4.3 卷揚機的選擇
卷揚機是沉箱出運的關鍵設備,分牽引和后牽引。后者主要起制動作用，前后牽引的力量相當。牽引速度控制在 0.5m/min 左右，牽引力取牽引物重量的5%，按1153t 計則牽引力為F=1153t＊5%=57.65t,故需兩臺卷揚機.現(xiàn)選取2臺8t卷揚機，繩速為9。2m /min,功率15kw,走 2＊4 的滑輪每邊 4 根繩牽引,根生定滑輪，牽引速度為 9。2/4=2。3m/min 最大牽引力為 8＊4＝32t 牽引力有一定的裕量。后牽引受后面沉箱的影響,必須采用兩邊同時拖動的形式，也需兩臺同為 8t 的卷揚機，每臺卷揚機配鋼絲繩長度 1200m。
5 沉箱出運安放施工工藝
5.1 沉箱頂升
5。1。1 頂升、運移前的準備工作:
5。1.1。1 管溝清理：先檢查管溝內是否有雜物，然后用強力磁鐵復查管溝內是否有廢棄的鋼筋頭、角鐵、焊條頭等鐵件并將其清除。預制場氣囊溝斷面圖如下：
5.1.1.2 起重、拖運設備的安裝調試:卷揚機進場后應及時對其進行安裝調試，重點解決其同步和額定拉力問題是否滿足施工要求.合格后，將卷揚機、滑輪組、鋼絲繩等安裝就位.
5。1.1.3 氣囊及墊木準備:頂升及滾動氣囊進場后應及時對其進行充氣檢驗，確保其承載力滿足設計要求.
5。1。1.4 用軟管將送氣主管道與頂升氣囊通過閥門連接,同時確保送氣管路暢通且充氣的氣壓不低于 0。3～0。7Mpa。
5。 1.1。 5 充氣設備的安裝與檢驗：將空壓機及儲氣罐布置在 1#臺10 座的西側中部，充氣主管道布設在 1#臺座西側，在主管道上每 12m 布設一個連接支管道與主管道的三通。給沉箱氣囊充氣時，用橡膠軟管通過閥門將充氣管道與氣囊充氣口連接。空壓機及儲氣罐進場后應及時進行壓力試驗，在主管道布設結束后，也需要進行壓力試驗,經(jīng)檢驗合格的充氣設備方可投入使用.
5。1.1。6 沉箱標識：沉箱頂升前，按照墊木墊放位置圖對墊木中心線用紅油漆進行標識。
2。2 氣囊頂升工藝
2。2。1 為降低頂升氣囊送入管溝時的磨損程度，在氣囊送入管溝前用 2mm 厚的白鐵皮包裹氣囊徑縮處，同時在氣囊上涂上一層滑石粉減小氣囊與管溝的摩擦力，將氣囊送入氣囊溝，擺放平整，氣囊兩側間隙均勻，氣囊與端頭溝蓋板底部之間擺放橡膠防護墊.
頂升氣囊布置圖
2。2。4 氣囊充氣,充氣時要循序漸進，注意兩條氣囊的氣壓均衡，氣囊內氣壓達到 0.25Mpa 時要緩慢充氣并注意觀察沉箱是否脫離地面，當沉箱離開地面約 200mm 后在預定位置擺放好支墊木，2 條氣囊同時緩慢放氣,溝蓋板落入槽內，抽出氣囊。