鋼浮箱助浮法安裝排水箱涵施工介紹

永泰長(zhǎng)榮

結(jié)合華能海門電廠排水箱涵安裝工程，介紹了控制沉船擋浪工藝、鋼浮箱助浮的排水箱涵安裝工藝，對(duì)箱涵的 整個(gè)安裝過程做了較為翔實(shí)的總結(jié)。

關(guān)鍵詞：鋼浮箱  排水箱涵  充氣膠囊  擋浪墻

前言

華能海門電廠排水箱涵為預(yù)制安裝結(jié)構(gòu)，共有預(yù)制 安裝箱涵7排，每排4個(gè)，共需安裝箱涵28個(gè)。箱涵 平面為平行四邊形，長(zhǎng)邊的長(zhǎng)為21.78m, 短邊的長(zhǎng)為 11.37m, 高度為3.4m,  每個(gè)箱涵有3個(gè)隔艙。箱涵的安 裝原由另外一家公司承包，由于現(xiàn)場(chǎng)條件惡劣，原施工 單位已無法按期完成。業(yè)主為不影響電廠按期發(fā)電，將 箱涵的安裝工作交由我們施工。排水箱涵已于2009年3 月底施工完成。

1施工條件分析

1.1 自然條件

工程現(xiàn)場(chǎng)處于防波堤和護(hù)岸形成后的喇叭口區(qū)，波 浪集中，冬季產(chǎn)生的外海 NE  向大浪經(jīng)繞射.折射到達(dá) 施工位置均變成ESE和SE 向浪。本海區(qū)長(zhǎng)周期波出現(xiàn) 較多，波浪周期主要在7-8s左右。施工期正處于冬春交 接時(shí)期，施工區(qū)主要受季風(fēng)的影響。施工區(qū)涌浪主要來 自東北方向，施工區(qū)域三面為山或護(hù)岸， 一面向海，向 海方向口門最小寬度約180米，區(qū)域水深6米左右。

電廠港區(qū)防波堤圍護(hù)已全部完成，但施工區(qū)不在防 波堤內(nèi)，而是位于防波堤的北側(cè)。

1.2工程施工狀態(tài)

本工程的前期工作已由原承包單位完成，包括箱涵 的預(yù)制、基床的開挖、拋石及整平整，現(xiàn)澆箱涵段也早 已竣工?；裁嬗捎谕瓿蓵r(shí)間較久，在波浪的影響下， 出現(xiàn)了1米多厚的淤積砂層。砂層清理后鋪設(shè)枕石后就 可安裝箱涵了。

箱涵在廠區(qū)內(nèi)場(chǎng)地上預(yù)制的，箱涵安裝必須經(jīng)歷陸 上運(yùn)輸及水上運(yùn)輸才能到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)，水上運(yùn)輸必須通過防 波堤口門，運(yùn)輸距離約3Km。

2施工總體布置

施工區(qū)由于季風(fēng)的影響，風(fēng)浪大，必須進(jìn)行圍護(hù)后

方可實(shí)施箱涵的安裝施工，為加快施工進(jìn)度，趕在臺(tái)風(fēng)  來臨前完成箱涵的施工，我們經(jīng)過論證，采用沉船作為  擋浪設(shè)施，我們將5000噸的貨駁沉放到設(shè)計(jì)擋浪位置。 由于箱涵外形尺寸大，重達(dá)近500噸，因此我們計(jì)劃采  用氣囊運(yùn)輸；考慮到現(xiàn)場(chǎng)條件，箱涵不可能采用船運(yùn)， 只能采用浮運(yùn)，但箱涵無法自浮，須借助外力才可自浮。 為此，我們?cè)O(shè)計(jì)加工了助浮鋼浮箱，在鋼浮箱的助浮下， 箱涵可在水中自浮，用拖輪將箱涵運(yùn)往施工區(qū)，然后采  用現(xiàn)場(chǎng)100噸的浮吊安裝。

3施工過程介紹

3.1擋浪設(shè)施

根據(jù)工期要求，考慮到地形較為平坦，經(jīng)過綜合比  較，選擇了控制沉船擋浪方案，為保護(hù)船體不因接觸到  海底基巖損壞，在沉船前，在沉船位置拋填了砂袋并進(jìn)  行了整平。根據(jù)口門大小、水深條件等因素，選定了一  條5000噸的貨駁作為擋浪船，該船型高8米，長(zhǎng)92米， 船自重1200噸左右。船體所受到的波浪力見圖1所示。 按照波峰作用時(shí)立波波壓分析，計(jì)算時(shí)應(yīng)用了下列公式。

圖 1

靜水面處的波浪壓力強(qiáng)度

P?=YH

靜水面以下深度Z  處的波浪壓力強(qiáng)度

船底處波浪壓力強(qiáng)度

船底波浪浮托力

式中： H  —波高

L—— 波長(zhǎng)

Y——水容重

經(jīng)計(jì)算，船體可滿足抗擊波浪的要求。為增加安全 度，在船沉放到預(yù)定位置后向船艙內(nèi)拋填了砂及碎石。

3.2出運(yùn)碼頭

出運(yùn)碼頭設(shè)計(jì)為斜坡碼頭，碼頭的寬度23m, 坡比 為10:1,利用整平后的岸坡作為基礎(chǔ)，其上拋填500mm 厚度的塊石，低潮位以上部分采用250mm厚的混凝土硬 化，低潮位以下采用16mm 鋼板鋪面。

3.3浮箱設(shè)計(jì)、加工

鋼浮箱設(shè)計(jì)成兩頭小的類船形方形體，按照船體設(shè) 計(jì)理論進(jìn)行設(shè)計(jì)，鋼浮箱四周設(shè)有滾動(dòng)輪，便于鋼浮箱 在混凝土箱涵內(nèi)的進(jìn)出，鋼浮箱設(shè)有三個(gè)隔艙，便于注 水時(shí)箱涵的整體平衡；鋼浮箱注水開關(guān)通過軸桿引申到 水面以上。經(jīng)計(jì)算，鋼浮箱的浮力可以使混凝土箱涵在 水面上處于漂浮狀態(tài)。

鋼浮箱在施工現(xiàn)場(chǎng)加工，為保證焊接質(zhì)量，特聘請(qǐng) 造船廠高級(jí)焊工主持鋼浮箱的焊接工作。鋼浮箱結(jié)構(gòu)見 圖2所示。

3.4箱涵陸運(yùn)

箱涵的陸運(yùn)采用了氣墊法運(yùn)輸工藝，運(yùn)輸工藝流程 見圖3所示。

圖3  陸運(yùn)工藝流程圖

箱涵的陸運(yùn)與一般碼頭沉箱的陸運(yùn)基本相同，這里 不作詳述，但箱涵陸運(yùn)時(shí)由于有較大的順向坡，因此其 后錨的牽拖力較大，因此要有可靠的后錨固。施工中采 用了兩個(gè)50噸的后錨。

箱涵在下水的過程中，由于受到一個(gè)動(dòng)態(tài)的水的浮 托力，箱涵在入水到完全置入水中的過程中箱涵的受力 狀態(tài)比較復(fù)雜，施工中注意觀察，可通過調(diào)整鋼浮箱內(nèi)

閥門槽400*400*400