廣東茂名500t級(jí)沉箱氣囊平移安裝的監(jiān)理工作總結(jié)

jimosea

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


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(yīng)的出運(yùn)安裝工藝也被不斷地改進(jìn)與創(chuàng)新。本文結(jié)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(yùn)、安裝的施工實(shí)踐，談幾點(diǎn)施工體會(huì)。



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(jì)開發(fā)試驗(yàn)區(qū)內(nèi)，水東港的西北部，左鄰長(zhǎng)晟油脂碼頭，右距原公安邊防碼頭約20.0m。本碼頭長(zhǎng)144.50m,為岸壁重力式結(jié)構(gòu)。碼頭設(shè)計(jì)前沿水深為-9.30m,碼頭前沿標(biāo)高為5.88m,后方堆場(chǎng)面標(biāo)高為6.00m。



碼頭結(jié)構(gòu)形式及主要工程量



本碼頭基礎(chǔ)采用拋石基床，基床面預(yù)制安放沉箱，沉箱的布置為碼頭前沿線密排，西接長(zhǎng)晟油脂碼頭，東封頭仍采用沉箱重力式結(jié)構(gòu)。沉箱有三種形式，砼設(shè)計(jì)強(qiáng)度為C35。標(biāo)準(zhǔn)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(gè)，B.型沉箱2個(gè)，C型沉箱1個(gè)，
共計(jì)16個(gè)。卸荷板共13件，采用C40現(xiàn)澆砼結(jié)構(gòu)，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(yù)制選擇在現(xiàn)場(chǎng)擬建碼頭后方堆場(chǎng)分三級(jí)預(yù)制，施工工藝采用民建搭建排柵、商品砼汽車泵泵送工藝，預(yù)制沉箱場(chǎng)地由業(yè)主提供在已建堆場(chǎng)內(nèi)采用海砂填底0.5m左右厚
砂填層，M30水泥砂漿四周護(hù)壁，邊坡1:0.3,海砂填筑后，沖水振搗密實(shí)，砂上鋪設(shè)彩條塑料編織布作沉箱底模，沉箱在場(chǎng)地移位，采用氣囊搬運(yùn)技術(shù)，沉箱安裝采用灌水沉
放吊裝法施工。




2.沉箱出運(yùn)、安裝工藝流程







三、施工技術(shù)



1.氣囊平移工藝



(1)氣囊參數(shù)



本項(xiàng)目采用5條8.0m長(zhǎng)高壓氣囊作出運(yùn)氣囊，實(shí)際工作高度為28cm,均擺放在出運(yùn)沉箱底部(氣囊參數(shù)見表1)。注：確定實(shí)際氣囊數(shù)量時(shí)，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(shí)際工作高度要比設(shè)計(jì)值大。



2)氣囊安放及沉箱頂升



在沉箱砼強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)要求后，采用4個(gè)200t千斤頂對(duì)沉箱4角進(jìn)行頂升，為防止頂升過程中出現(xiàn)意外，臨時(shí)在沉箱底增設(shè)枕木支墊，同時(shí)在沉箱底穿氣囊，充氣頂升沉箱，
充氣時(shí)空氣壓縮機(jī)壓力表顯示為0.5kMPa。



(3)牽引系統(tǒng)



牽引系統(tǒng)設(shè)置在沉箱預(yù)制場(chǎng)，并在臨時(shí)碼頭岸壁前預(yù)埋地牛一組。設(shè)備：JM-10型卷?yè)P(yáng)機(jī)及其相應(yīng)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(guān)。根據(jù)以往的出運(yùn)經(jīng)驗(yàn)，本項(xiàng)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(duì)臨時(shí)碼頭岸壁(離臨時(shí)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(shí)碼頭前開挖臨時(shí)航道，航道底標(biāo)高及寬度應(yīng)根據(jù)起重船吊起重物的吃水進(jìn)行設(shè)計(jì)、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(yùn)行，沉箱安裝進(jìn)出臨時(shí)航道，
位移至基床。
(4)對(duì)沉箱內(nèi)進(jìn)行粗灌水(由4臺(tái)4時(shí)3kw抽水機(jī)同時(shí)灌水),為了防止沉箱灌水時(shí)出現(xiàn)轉(zhuǎn)動(dòng)與飄浮，在其四周設(shè)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(jìn)行沉箱平面角度的控制與調(diào)整。根據(jù)水位上漲、落潮情況及時(shí)調(diào)整灌水下潛深度，以保證有足夠的定位所需的作業(yè)時(shí)間，直至沉箱離基床頂30~50cm時(shí)，進(jìn)行沉箱的精確定位，再次控制性灌水，同步進(jìn)行移錨定位，在設(shè)計(jì)吊力的范圍內(nèi)起吊沉箱進(jìn)行偏差調(diào)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(xiàng)及體會(huì)



1.采用氣囊進(jìn)行沉箱出運(yùn)



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(dòng)，采用氣囊接力的方式將沉箱平移，平移時(shí)沉箱起升高度一般為28~35cm左右，在沉箱移運(yùn)方向前旁用一臺(tái)卷
揚(yáng)機(jī)牽引，在其另一側(cè)埋兩個(gè)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(diào)整氣囊氣壓，使沉箱牽引力減少和增大，上坡時(shí)前端氣囊氣壓減小，沉箱前傾，牽引力就減??；下坡時(shí)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(dòng)阻力，實(shí)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(dá)到沉箱制動(dòng)的目
的。氣囊進(jìn)行沉箱出運(yùn)，以其使用靈活方便、操作簡(jiǎn)單、易于控制，有著其他工藝無法比擬的優(yōu)勢(shì)。



2.系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便安全



整個(gè)氣囊氣動(dòng)搬運(yùn)頂升系統(tǒng)主要由頂升、搬運(yùn)、供氣、控制等四個(gè)子系統(tǒng)組成，系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作簡(jiǎn)易安全。沉箱頂升后，用繩索綁住氣囊頭，拉入沉箱底部，整個(gè)過程無需操
作人員進(jìn)入沉箱底部，有利于操作人員安全施工，利用空壓機(jī)對(duì)起重氣囊充氣即可將沉箱構(gòu)件平穩(wěn)地頂升，再進(jìn)行牽引，可以有充分時(shí)間觀察沉箱等構(gòu)件是否達(dá)到平衡狀態(tài)。待頂升構(gòu)件
到位后，在沉箱底放置枕木，對(duì)沉箱進(jìn)行定位后，讓氣囊放氣，將氣囊抽出，即可進(jìn)入下一道工序一沉箱起吊和出運(yùn)。



3.系統(tǒng)適應(yīng)性強(qiáng)，降低施工場(chǎng)地成本



氣囊頂升搬運(yùn)時(shí)因荷載分部均勻，避免了因?yàn)榫植亢奢d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(duì)砼基礎(chǔ)的損壞。氣囊頂升搬運(yùn)對(duì)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(chǔ)將荷載分散傳遞給地基，這就進(jìn)一步降低了對(duì)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(chǔ)差別
較大的區(qū)域使用，增強(qiáng)了系統(tǒng)的適應(yīng)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(dǎo)致壁板與前后趾連接處的外緣出現(xiàn)應(yīng)力集中，引起砼開裂。



五、結(jié)語(yǔ)



在沉箱搬運(yùn)實(shí)施過程中針對(duì)各個(gè)施工環(huán)節(jié)遇到的困難，進(jìn)行了不斷總結(jié)、細(xì)化、探索，順利完成了茂名正源碼頭500t級(jí)沉箱的出運(yùn)、安裝施工，形成了較完善的沉箱出運(yùn)安裝工
藝，到達(dá)了施工預(yù)期目標(biāo)。