海港工程中沉箱出運(yùn)與安裝技術(shù)研究.PDF

永泰長(zhǎng)榮

1 技術(shù)背景

沉箱是一種盒裝無(wú)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(yùn)送到施工現(xiàn)場(chǎng)安裝。 常用的沉箱出運(yùn)技術(shù)有：

(1)斜坡法，需要配置橫/縱移車，對(duì)預(yù)制廠場(chǎng) 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(guò)卷?yè)P(yáng)機(jī)牽引至上駁，適用于預(yù)制場(chǎng)地小、沉箱尺寸小 的施工項(xiàng)目；

(3)臺(tái)車法，需要配置臺(tái)車，成本較高；

(4)氣囊法，將沉箱放在若干氣囊上有卷?yè)P(yáng)機(jī)牽

引上駁，該種方法對(duì)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(duì)預(yù)制場(chǎng)地要求低，  重復(fù)利用率高，操作簡(jiǎn)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(cè) 量的安裝方法，最大不確定性在于施工團(tuán)隊(duì)技術(shù)水平，  考驗(yàn)施工團(tuán)隊(duì)對(duì)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(diǎn)展開(kāi)沉箱出運(yùn)及海上安裝工藝技 術(shù)介紹，以期為相關(guān)工程設(shè)計(jì)提供幫助與指導(dǎo)。

2 海港工程中沉箱出運(yùn)與安裝項(xiàng)目案例
2.1項(xiàng)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(diǎn)。案例項(xiàng)目中沉箱總計(jì)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(shí)需要從預(yù)制廠沿海運(yùn)輸?shù)焦こ态F(xiàn)場(chǎng)，運(yùn)送路程 約60海里水路，且非對(duì)稱結(jié)構(gòu)沉箱數(shù)量多，安裝時(shí)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(xiàng)目的技術(shù)難點(diǎn)以及對(duì)比現(xiàn)有技術(shù)中 沉箱出運(yùn)、安裝方案的優(yōu)缺點(diǎn)，該工程選用氣囊法出運(yùn) 沉箱，選用GPS定位+人工輔助的方法進(jìn)行沉箱安裝。


2.2.1準(zhǔn)備工作
為保障航行安全，要求出運(yùn)前實(shí)測(cè)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(yùn)
采用氣囊法移運(yùn)沉箱，由橫運(yùn)銜接縱運(yùn)至碼頭前 沿，整個(gè)移運(yùn)過(guò)程需用到卷?yè)P(yáng)機(jī)、滑輪組、叉車等器械， 技術(shù)難點(diǎn)在于對(duì)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?yè)P(yáng)機(jī)與沉箱，兩臺(tái)卷?yè)P(yáng)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(gè)氣囊待命，移動(dòng)過(guò)程中須注意氣囊狀態(tài)，必要 時(shí)進(jìn)行氣囊補(bǔ)氣或更換，觀察沉箱前進(jìn)趨勢(shì)是否發(fā)生偏 移，及時(shí)糾偏。當(dāng)沉箱后方氣囊漸至尾部時(shí)對(duì)該氣囊緩 慢排氣，并使用叉車將該氣囊搬運(yùn)至沉箱前進(jìn)方向充氣 待命，重復(fù)動(dòng)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(yùn)通道中間位置時(shí)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(dòng)作，此時(shí)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(yùn)。
2.23上駁
使用半潛駁拖航每次運(yùn)送一件沉箱?？刂瓢霛擇g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(guò)卷?yè)P(yáng)機(jī)牽引 沉箱上駁，過(guò)程中控制沉箱軸向偏量應(yīng)小于50cm, 若 在上駁時(shí)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?，在氣囊間隙設(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(kāi)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(duì)擬定航道進(jìn)行水深測(cè)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