廣東茂名500t級沉箱氣囊平移安裝的監(jiān)理工作總結

jimosea

文中介紹了500t級沉箱的氣囊平移出運、起重船起吊工藝，針對施工過程中遇到的問題，分析了注意事
項，總結了關鍵環(huán)節(jié)的施工經(jīng)驗，并淺談了施工中的一些體會。


隨著水工碼頭泊位的發(fā)展，沉箱越來越多地被采用，其相應的出運安裝工藝也被不斷地改進與創(chuàng)新。本文結合茂名市正源商貿(mào)發(fā)展有限公司正源碼頭工程500t沉箱路上平移出運、安裝的施工實踐，談幾點施工體會。



茂名市正源商貿(mào)發(fā)展有限公司正源碼頭工程位于茂名市水東經(jīng)濟開發(fā)試驗區(qū)內(nèi)，水東港的西北部，左鄰長晟油脂碼頭，右距原公安邊防碼頭約20.0m。本碼頭長144.50m,為岸壁重力式結構。碼頭設計前沿水深為-9.30m,碼頭前沿標高為5.88m,后方堆場面標高為6.00m。



碼頭結構形式及主要工程量



本碼頭基礎采用拋石基床，基床面預制安放沉箱，沉箱的布置為碼頭前沿線密排，西接長晟油脂碼頭，東封頭仍采用沉箱重力式結構。沉箱有三種形式，砼設計強度為C35。標準型A型沉箱，底部有前趾后趾，平面尺寸為：8,500×10,270mm,高度為10,500mm,單件重量為450t;B型沉箱平面尺寸為：7,800×10,270mm,有前趾，無后趾，高度為10,500mm,
單件重量為442.30t;C型沉箱平面尺寸為：7,100×10,270mm,高度為6,500mm,無前后趾，單件重量為310.0t。A型沉箱13個，B.型沉箱2個，C型沉箱1個，
共計16個。卸荷板共13件，采用C40現(xiàn)澆砼結構，卸荷板的外型10,300×9,700×900mm。



二、總體施工方案



1.施工方案



沉箱預制選擇在現(xiàn)場擬建碼頭后方堆場分三級預制，施工工藝采用民建搭建排柵、商品砼汽車泵泵送工藝，預制沉箱場地由業(yè)主提供在已建堆場內(nèi)采用海砂填底0.5m左右厚
砂填層，M30水泥砂漿四周護壁，邊坡1:0.3,海砂填筑后，沖水振搗密實，砂上鋪設彩條塑料編織布作沉箱底模，沉箱在場地移位，采用氣囊搬運技術，沉箱安裝采用灌水沉
放吊裝法施工。




2.沉箱出運、安裝工藝流程







三、施工技術



1.氣囊平移工藝



(1)氣囊參數(shù)



本項目采用5條8.0m長高壓氣囊作出運氣囊，實際工作高度為28cm,均擺放在出運沉箱底部(氣囊參數(shù)見表1)。注：確定實際氣囊數(shù)量時，允許考慮30%的安全作業(yè)系數(shù)，由于有安全系數(shù)的原因，實際工作高度要比設計值大。



2)氣囊安放及沉箱頂升



在沉箱砼強度達到設計要求后，采用4個200t千斤頂對沉箱4角進行頂升，為防止頂升過程中出現(xiàn)意外，臨時在沉箱底增設枕木支墊，同時在沉箱底穿氣囊，充氣頂升沉箱，
充氣時空氣壓縮機壓力表顯示為0.5kMPa。



(3)牽引系統(tǒng)



牽引系統(tǒng)設置在沉箱預制場，并在臨時碼頭岸壁前預埋地牛一組。設備：JM-10型卷揚機及其相應的滑輪組(n=3),拉力為98.4t,能滿足氣囊起步的牽引力F=N×f=450t×4.0%=18.0t,其中摩擦系數(shù)f=3%~4%,該系數(shù)與氣囊的工作氣壓及地面的硬底化及平整度有關。根據(jù)以往的出運經(jīng)驗，本項目考慮取值為4%,牽引速度宜控制在1~2m/min內(nèi)較穩(wěn)妥，沉箱移位正對臨時碼頭岸壁(離臨時碼頭前沿約2~3.0m)。



2.沉箱起吊、安裝



沉箱起吊，選擇適宜的潮位：



(1)臨時碼頭前開挖臨時航道，航道底標高及寬度應根據(jù)起重船吊起重物的吃水進行設計、開挖，底寬按起吊船的1.5倍船寬。
(2)起重船趁潮拋錨就位。
(3)起重船起吊、起錨、運行，沉箱安裝進出臨時航道，
位移至基床。
(4)對沉箱內(nèi)進行粗灌水(由4臺4時3kw抽水機同時灌水),為了防止沉箱灌水時出現(xiàn)轉動與飄浮，在其四周設置了拉環(huán)與系纜，沉箱就位后，由拉固鋼絲繩形成的交叉錨進行沉箱平面角度的控制與調整。根據(jù)水位上漲、落潮情況及時調整灌水下潛深度，以保證有足夠的定位所需的作業(yè)時間，直至沉箱離基床頂30~50cm時，進行沉箱的精確定位，再次控制性灌水，同步進行移錨定位，在設計吊力的范圍內(nèi)起吊沉箱進行偏差調整，或采用箱內(nèi)抽水起浮，也可侯潮起浮，重新定位。



四、施工注意事項及體會



1.采用氣囊進行沉箱出運



本工藝是在沉箱頂升完成后，塞入行走氣囊，利用牽引力使氣囊滾動，采用氣囊接力的方式將沉箱平移，平移時沉箱起升高度一般為28~35cm左右，在沉箱移運方向前旁用一臺卷
揚機牽引，在其另一側埋兩個地牛，用鋼絲繩牽制，避免了沉箱由于慣性作用突然的前傾或后傾，確保沉箱的安全。



在沉箱行走過程中，如遇上坡或下坡，可通過調整氣囊氣壓，使沉箱牽引力減少和增大，上坡時前端氣囊氣壓減小，沉箱前傾，牽引力就減??；下坡時前端氣囊氣壓增大，沉箱
后傾，牽引力就增大，或在下坡過程中減小氣壓，亦可增加滾動阻力，實現(xiàn)減速。



在沉箱行走過程中，如需斜向行走，可通過擺放在前端的氣囊控制方向，氣囊擺放的傾斜角度可以決定沉籍走的斜度，另外通過擺放在前端的氣囊充氣也可達到沉箱制動的目
的。氣囊進行沉箱出運，以其使用靈活方便、操作簡單、易于控制，有著其他工藝無法比擬的優(yōu)勢。



2.系統(tǒng)結構簡單，操作方便安全



整個氣囊氣動搬運頂升系統(tǒng)主要由頂升、搬運、供氣、控制等四個子系統(tǒng)組成，系統(tǒng)的結構簡單、操作簡易安全。沉箱頂升后，用繩索綁住氣囊頭，拉入沉箱底部，整個過程無需操
作人員進入沉箱底部，有利于操作人員安全施工，利用空壓機對起重氣囊充氣即可將沉箱構件平穩(wěn)地頂升，再進行牽引，可以有充分時間觀察沉箱等構件是否達到平衡狀態(tài)。待頂升構件
到位后，在沉箱底放置枕木，對沉箱進行定位后，讓氣囊放氣，將氣囊抽出，即可進入下一道工序一沉箱起吊和出運。



3.系統(tǒng)適應性強，降低施工場地成本



氣囊頂升搬運時因荷載分部均勻，避免了因為局部荷載過大而使地基產(chǎn)生不均勻沉降；避免了頂升過程中因局部沉降過大造成對砼基礎的損壞。氣囊頂升搬運對地基承載力要
求低，由于氣囊底部承載力受力均勻，再通過頂升基坑的砼基礎將荷載分散傳遞給地基，這就進一步降低了對地基承載力，這使得該系統(tǒng)具有廣范的適用范圍，可在地基基礎差別
較大的區(qū)域使用，增強了系統(tǒng)的適應性。



4.枕木支墊的控制



前、后趾底部不宜放置枕木，防止高差引起枕木支墊力的不均，導致壁板與前后趾連接處的外緣出現(xiàn)應力集中，引起砼開裂。



五、結語



在沉箱搬運實施過程中針對各個施工環(huán)節(jié)遇到的困難，進行了不斷總結、細化、探索，順利完成了茂名正源碼頭500t級沉箱的出運、安裝施工，形成了較完善的沉箱出運安裝工
藝，到達了施工預期目標。