氣囊搬運(yùn)沉箱新工藝在汕頭港廣澳一期工程中的應(yīng)用

永泰長榮

結(jié)合汕頭港廣澳一期工程建設(shè)實(shí)例，介紹沉箱預(yù)制現(xiàn)場采用起重氣囊出坑、搬運(yùn)沉箱的一種新工藝。

關(guān)鍵詞：氣囊；搬運(yùn)；沉箱；新工藝；應(yīng)用

Application of New Technology of Transporting Caissons by Gasbags in Shantou Port Guang'ao Phase I Project

Abstract:        Combining    the     construction     practice    of     Shantou    Port     Guang'ao     Phase    I     Projet,this     paper

introduces   a   new    technology   of   transporting   caissons   by    gas-bags.

Key       words: gas-bag;transport;caisson;new                    technology;application

1  工程簡介

汕頭港廣澳一期工程為新建兩個(gè)2萬噸級(jí)碼頭泊位和1 個(gè)滾裝泊位及相應(yīng)的西護(hù)岸工程。碼頭結(jié)構(gòu)為重力式，共有 49個(gè)沉箱，分為A、B、C3種類型，其中A型1個(gè)，重787t;C 型1 個(gè)，重875t;B 型47個(gè)，重883t 。沉箱底板長x 寬為11.26m× 10.5m,最高14.3m, 前趾長1.0m, 箱內(nèi)有6個(gè)倉。

2 氣囊搬運(yùn)沉箱

2.1 施工安排

氣囊搬運(yùn)是在沉箱的底部放置6個(gè)圓柱形氣囊，氣囊充 氣后將沉箱頂起，卷揚(yáng)機(jī)牽引沉箱，氣囊滾動(dòng)，緩慢移動(dòng)沉 箱，將沉箱搬運(yùn)到指定地點(diǎn)。沉箱預(yù)制場地規(guī)劃布置及沉箱 預(yù)制都要考慮沉箱氣囊搬運(yùn)的需要。

預(yù)制場內(nèi)布置7個(gè)沉箱預(yù)制底座，設(shè)有20個(gè)沉箱存放位，

因此，預(yù)制場內(nèi)最大能容納27個(gè)沉箱。

沉箱預(yù)制場地采用強(qiáng)夯法進(jìn)行地基加固處理，以提高預(yù)  制場地地基承載力，確保沉箱預(yù)制、存放的施工質(zhì)量與安全。 沉箱預(yù)制場地經(jīng)強(qiáng)夯進(jìn)行地基加固處理后，表面層采用泥結(jié)

碎石整平碾壓處理，保證氣囊搬運(yùn)過程中地面的平整度與密

實(shí)度。

沉箱氣囊搬運(yùn)有橫向與縱向搬運(yùn)2種路徑，采用卷揚(yáng)機(jī)

牽引，因此預(yù)制場地內(nèi)設(shè)有牽引地錨。

沉箱預(yù)制底胎模設(shè)計(jì)采用活動(dòng)式結(jié)構(gòu)，以便于安裝氣囊 及沉箱搬運(yùn)時(shí)底模的拆除。鋼筋混凝土底座頂高程設(shè)計(jì)成與 地面一樣高，要求水平、平整。在鋼筋混凝土底座基礎(chǔ)上采用 25工字鋼對(duì)鎖成活動(dòng)式底胎?？蚣?，內(nèi)設(shè)6個(gè)沿沉箱長邊方 向通長的隔倉，隔倉內(nèi)填砂，灌水振搗密實(shí)，工字鋼上鋪光面 膠合板，膠合板上鋪馬糞紙。當(dāng)沉箱混凝土強(qiáng)度達(dá)設(shè)計(jì)要求 后，拆除底模外框架，清除底模隔倉內(nèi)的填砂，沉箱均勻座落 在底模內(nèi)框架*25工字鋼上，沉箱底板離地27cm。然后在底胎 模隔倉內(nèi)安放氣囊，氣囊充氣，頂升沉箱離地45cm左右，拆 除沉箱底模型鋼內(nèi)框架，做沉箱出運(yùn)前的準(zhǔn)備工作。

2.2  氣囊結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)

本工程采用由山東濟(jì)南出產(chǎn)、獲國家發(fā)明專利的產(chǎn)品— 高強(qiáng)度尼龍纏繞橡膠氣囊，其獨(dú)特的整體纏繞成型工藝，使 氣囊囊壁無接縫、各向強(qiáng)度均衡的復(fù)合結(jié)構(gòu)，再加上高強(qiáng)度的尼龍纖維增強(qiáng)材料和優(yōu)質(zhì)的進(jìn)口橡膠，使同等囊壁厚度的  氣囊能承受比一般橡膠更高的強(qiáng)度。具有吸收沖擊能量大， 作用于搬運(yùn)物單位面積上的壓力低，耐沖擊疲勞性能優(yōu)異等  優(yōu)點(diǎn)。氣囊骨架材料是錦綸簾子布，囊嘴為鋁合金鑄件。氣囊  最大工作壓強(qiáng)0.2MPa,直徑1m,長11.2m,充氣達(dá)到最大工作 壓強(qiáng)0.2MPa時(shí)，承壓面寬0.86m, 工作高度0.45m。用6根氣囊  共同搬運(yùn)1個(gè)沉箱。

2.3  氣囊擺放

由于沉箱出運(yùn)的方向均勻且對(duì)稱擺放，氣囊通長方向應(yīng) 垂直于沉箱移動(dòng)的方向。沉箱于底胎模上出坑時(shí)，按照活動(dòng) 底胎模6個(gè)通長隔倉的位置和方向擺放氣囊。

2.4  牽引系統(tǒng)

牽引系統(tǒng)由地垅、卷揚(yáng)機(jī)、滑輪組、定滑輪等組成(圖1)。 地垅設(shè)計(jì)錨固力32t,滑輪組有2片動(dòng)滑輪，變卷揚(yáng)機(jī)最大牽  引力8t為32t。而卷揚(yáng)機(jī)實(shí)際跑頭拉力只需5.6t,即產(chǎn)生22.5t  牽引力時(shí)即可牽引移動(dòng)沉箱。

圖1 卷揚(yáng)機(jī)牽引沉箱示意圖

氣囊充氣達(dá)到工作高度后，卷揚(yáng)機(jī)牽引，氣囊滾動(dòng)，沉箱 移動(dòng)，由2臺(tái)8t 卷揚(yáng)機(jī)通過滑輪組在沉箱移動(dòng)的方向兩側(cè)同 步牽引。沉箱牽引速度控制在2.5m/min左右。牽引鋼絲繩的 捆綁點(diǎn)距地面1.5m左右，以方便施工。為避免牽引鋼絲繩與 箱體邊角因相互摩擦造成的斷繩、傷箱現(xiàn)象，保護(hù)箱體，同時(shí) 提高鋼絲繩的利用率，在箱體4角處的牽引鋼絲繩與沉箱外 壁之間固定綁墊橡膠護(hù)墊或1排條形方木。

2.5 供氣系統(tǒng)

氣囊采用空壓機(jī)供氣，設(shè)置多管路接頭的空氣分配器，

多條輸氣管供氣。

2.6  搬運(yùn)程序

(1)檢查供氣系統(tǒng)和牽引系統(tǒng)，確保出運(yùn)通道及沉箱底部

無尖銳物，同時(shí)清理干凈沉箱底板面上的馬糞紙。

(2)在沉箱底部放入氣囊，注意排列整齊，相互平行，連結(jié) 好供氣管道，連結(jié)好牽引系統(tǒng)。沉箱搬運(yùn)前在沉箱壁上用紅 油漆標(biāo)明支墊枕木及氣囊擺放位置。

(3)啟動(dòng)空壓機(jī)同時(shí)向各個(gè)氣囊供氣，當(dāng)充氣壓力達(dá)到預(yù)

定頂升壓強(qiáng)的80%時(shí)，停止供氣。檢查所有氣囊的壓力表壓 強(qiáng)指示值是否一致，不一致時(shí)可向單個(gè)氣囊供氣，使各氣囊 壓強(qiáng)基本一致，然后繼續(xù)充氣，直至沉箱離開支承型鋼或枕 木。氣囊充氣達(dá)到指定的高度即45cm高后，將氣囊的進(jìn)閥關(guān) 閉，停止供氣。拆除支承枕木或型鋼。

(4)拆除所有的聯(lián)接膠管，打開各個(gè)氣囊的排氣閥，進(jìn)行 緩慢放氣。當(dāng)氣囊的高度降至30cm 時(shí)，氣囊承壓面寬110cm,  工作壓強(qiáng)為0.156MPa,關(guān)閉排氣閥，檢查調(diào)整各氣囊的壓強(qiáng)

基本一致。

(5)在指揮人員的統(tǒng)一指揮下，啟動(dòng)卷揚(yáng)機(jī)，拉動(dòng)沉箱緩  慢向前移動(dòng)。當(dāng)沉箱前面空出一個(gè)氣囊的間距時(shí)，停止?fàn)恳?再放上1個(gè)空氣囊，并充氣到預(yù)定壓強(qiáng)0.156MPa后再重新牽  引。當(dāng)后面的氣囊快要離開沉箱時(shí)，打開排氣閥排氣，并運(yùn)送  到沉箱前面預(yù)定位置備用。重復(fù)以上步驟，直到將沉箱移到  預(yù)定位置。

(6)當(dāng)沉箱移動(dòng)到預(yù)定位置后，停止?fàn)恳?。在沉箱底部?周按指定位置墊上支承枕木，然后氣囊排氣，沉箱平穩(wěn)地落 在支承枕木上。枕木墊置的位置需考慮沉箱向另一個(gè)方向牽 引時(shí)氣囊擺放的需要。

(7)取出氣囊，進(jìn)行下一個(gè)沉箱的出運(yùn)。

(8)為最大限度減少沉箱不均勻下沉，沉箱在場內(nèi)寄放 時(shí)，在沉箱底部四周支承枕木下鋪墊厚度為14mm、 寬度為 1700mm 的回形鋼板，確保地基均勻受力，避免局部硬枕 木下沉。鋼板寬度比支墊枕木長度每端寬出20cm(圖2)。