沉箱等構(gòu)件氣囊出運、安裝施工方案

jimosea

本項目共有 25 件沉箱需要預(yù)制，沉箱貯放采取陸上沉箱貯放的方式。沉箱 預(yù)制后氣囊橫移至通道進行存放，通道存放區(qū)共可存放 6 件沉箱，預(yù)制場地也可臨時存放 12 件沉箱。

二、   沉箱出運

在預(yù)制場地制作完成經(jīng)養(yǎng)護的沉箱，經(jīng)卷揚機牽引沉箱、底部氣囊滾動移 至出運碼頭前沿，橫轉(zhuǎn)縱移，方向呈直角轉(zhuǎn)向，轉(zhuǎn)換氣囊支墊，最后沿碼頭出運通道，移運至碼頭前沿，再移運至停靠在碼頭邊的半潛駁（浮船塢）上。本工程沉箱總數(shù)為 25 件。沉箱主要尺寸：  11××11m （底寬×長×高）。單件沉箱重約 1029t。

(1) 氣囊出運工作原理及相關(guān)參數(shù)的確定

氣囊搬運重物的工作原理與滾筒搬運重物的工作原理基本相同，在重物底 部與地面之間墊若干個氣囊并充氣頂升起重物，  通過外力牽引重物使氣囊向前 滾動，從而使重物產(chǎn)生移動，達到搬運重物的目的。氣囊與地面為面接觸，受力面積大，受力均勻，單位面積受力小，對場地適應(yīng)性強。選用直徑Ф1000mm 超高壓氣囊，出廠檢驗承壓能力為，正常使用許用壓 力為 MPa，安全閥限壓值取。考慮沉箱的尺寸，選用有效長度分別為 11m 和兩種，施工過程頂升高度取 430mm，工作高度取 300mm。

氣囊工作的相關(guān)數(shù)據(jù)按如下公式計算：

單個氣囊承壓面寬度：  B=π(D - H)/2

氣囊承壓面積：  S=n×B×L=nπL(D - H)/2

氣囊氣壓：  P=Q/S=2Q/[nπL(D - H)]

式中：  D——氣囊直徑

H——氣囊工作高度

L——氣囊有效承壓長度，  L=L 總-2××D

N——氣囊個數(shù)

Q——構(gòu)件重量

(2) 供氣系統(tǒng)及牽引系統(tǒng)的布置

(1)供氣系統(tǒng)

采用集中供氣體系， 供氣系統(tǒng)由 2 套 6m3 空壓機組及自己配套的高壓氣管、 氣閥組成，高壓氣管沿沉箱預(yù)制場及出運碼頭軸線兩側(cè)對稱布置，固定部分采  用Φ48mm 鋼管，每 6m 設(shè)置一個供氣閥；加氣時從供氣閥用高壓軟管接至氣囊。

(2)牽引系統(tǒng)

沉箱的橫移及縱移均采用 4 臺 10t 卷揚機進行（共 8 臺），相應(yīng)配有定滑輪、動滑輪、鋼絲繩扣、墊木等。在施工場地、碼頭前沿共布置 15 個 60t、10 個 75t、8 個 15t 地牛，場地 范圍均采用暗埋式，其頂標(biāo)高低于地層標(biāo)高，以便沉箱出運，在沉箱拖運至地牛位置時，臨時在其上鋪鋼板以方便氣囊滾過。

(3)施工平面布置

預(yù)制場地共設(shè)有兩條生產(chǎn)線，作業(yè)線中間為沉箱出運通道，每條生產(chǎn)線分 別布置六個沉箱預(yù)制底模。出運通道在預(yù)制區(qū)為平坡段，預(yù)制區(qū)至出運碼頭共20m 為斜坡段，用以調(diào)整預(yù)制區(qū)及出運碼頭前沿的高差，其斜率為 6.7%。

(3) 沉箱出運順序

沉箱出運順序以沉箱安裝順序相一致，由西向東進行安裝，故沉箱出運順序為：由 1#沉箱至 25#沉箱出運。

(4) 沉箱出運施工方法

A  出運工藝流程

本工程的沉箱出運（陸域）至半潛駁（浮船塢），采用氣囊出運工藝。具體施工工藝流程如下圖所示。

B 準(zhǔn)備工作

（1）先進行拆卸底模工作。最后檢查沉箱底部及邊角有無棱角突出，有則先清除。

（2）檢查沉箱內(nèi)腔是否有積水，若有積水超過 10cm 的，必須把水抽至低于 10cm 方能出運（避免重心受積水 的影響無法控制）。

（3）對牽引系統(tǒng)中的卷揚機、鋼絲繩、滑輪組、  導(dǎo)向輪及其卸扣、繩卡等， 逐項認(rèn)真檢查運轉(zhuǎn)是否正常、轉(zhuǎn)動是否靈活、鋼絲繩是否纏繞（有氣），并排

除一切隱患。

（4）檢查空壓機運轉(zhuǎn)是否正常，檢查氣囊充氣各管件、閥門、壓力表是否完好。

（5）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。

C 系沉箱圍捆鋼絲繩

用鋼絲繩系好沉箱(圍捆)，鋼絲繩處于沉箱轉(zhuǎn)角保護架上，  所處位置在沉箱 前趾高度以上，  沉箱底模基礎(chǔ)向上約 1.2~左右處， 鋼絲繩與沉箱保護架接觸處

用方木隔開，調(diào)整鋼絲繩長度至兩側(cè)相等，再連接牽引及溜尾鋼絲繩。

D 擺氣囊

每個氣囊的軸線與移運方向垂直，沉箱底邊用紅漆標(biāo)上氣囊就位線，氣囊露出沉箱兩側(cè)長度相等。

E 沉箱頂升

（1）系牽引及溜尾鋼絲繩

將牽引和溜尾卷揚機動滑輪組與沉箱圍捆鋼絲繩系好，并啟動卷揚機使各鋼絲繩剛好處于受力狀態(tài)，然后稍微放松。

（2）氣囊初充氣

初充：連接空氣壓縮機與氣囊之間的氣管，連接妥當(dāng)后充氣，對氣囊充氣  時做到均勻、緩慢，  每條氣囊充氣壓力達到沉箱預(yù)定頂升初始壓力值（橫移： ）時，停止充氣。這時氣囊與底模共同承受沉箱重量。

（3）氣囊充氣，將沉箱頂升至支墊高度

繼續(xù)對氣囊充氣并對稱、緩慢進行（由閥門控制），由于沉箱重心偏于沉 箱縱軸線前沿方向約 16cm，因此各氣囊承載力將不一樣，壓力值也不一樣， 氣囊充氣壓力值從沉箱前趾沿后壁方向遞增，各氣囊氣壓值必須現(xiàn)場試驗確 定。原則上要讓沉箱下各氣囊高度一致，并使沉箱處于直立狀態(tài)，沉箱底面溝槽蓋板完全脫離溝槽后進行支墊轉(zhuǎn)換氣囊。

F 沉箱橫移

（1）從新充氣使沉箱至運行高度、沉箱橫移

檢查與調(diào)整各氣囊的壓力值，使氣囊高度一致?，F(xiàn)場指揮（副指揮配合） 檢查各項準(zhǔn)備工作無誤后，下令啟動牽引卷揚機組，拉緊牽引鋼絲繩，沉箱處于移運臨界狀態(tài)時，暫停牽引，再次檢查鋼絲繩張緊程度，各滑輪組、導(dǎo)向輪的轉(zhuǎn)動是否靈活，氣囊及沉箱平穩(wěn)情況，同時啟動溜尾卷揚機組，使溜尾鋼絲 繩稍處于松弛狀態(tài)。當(dāng)一切處于正常狀態(tài)時，指揮員指令拉動沉箱緩慢向前移 動。移運時，注意觀察沉箱平穩(wěn)和移動情況，同時注意氣囊滾動和壓力情況， 通過調(diào)整氣壓使各氣囊高度一致。運行中溜尾鋼絲繩跟進，既不與牽引鋼絲繩形成對拉，又能限制沉箱前傾。

（2）移運中氣囊交替

當(dāng)沉箱前移方向端部至第一根氣囊囊咀中心 1.8~（根據(jù)實際需要確定） 時， 擺進氣囊并進行充氣，注意充氣時氣囊一定要全部張開并達到一定的氣壓（ 一般為左右）后，再啟動運行。

沉箱前進方向始終保持 1~2 根工作氣囊。在牽引移動過程中，當(dāng)出現(xiàn)沉箱 走偏時，必須糾偏。當(dāng)沉箱后面的氣囊逐漸接近沉箱尾部（按移動方向）時， 打開排氣閥逐漸排氣，最后快速放氣（在氣囊露出沉箱尾部一半之前），氣囊 放氣過程中要盡量使沉箱處于直立狀態(tài)。氣囊放氣完畢后將氣囊搬運到沉箱前

面預(yù)定位置備用，如此重復(fù)直到橫移完成。

G 橫移--縱移銜接

沉箱橫移過程注意調(diào)整氣囊擺放距離，必要時在橫移過程中逐步調(diào)整，以 適應(yīng)出運通道上橫移--縱移轉(zhuǎn)換處支墊的排距。并且盡量使各個氣囊平行及有合適的支墊空間，以保證有足夠支承面積和位置。沉箱重心移到出運通道中軸線位附近時，暫時停止?fàn)恳鶕?jù)具體情況對 沉箱位置做適當(dāng)調(diào)整。將各氣囊對稱充氣，頂升沉箱到離地面距離超過支墊高 度（40cm）約 5cm 時，根據(jù)支墊要求放置枕木，支墊枕木布置完備后，氣囊 緩慢排氣至沉箱平穩(wěn)降落在支墊上，停止排氣，觀察地面無明顯沉降后快速放氣，抽出氣囊。進入縱向移運準(zhǔn)備工作。