關(guān)于大型沉箱溜放出運(yùn)施工工藝及體會(huì)

永泰長榮

文章介紹將 1132 噸重的沉箱，采用氣囊頂 升、滾動(dòng)，利用卷揚(yáng)機(jī)作為前后牽引，通過橫、縱移到達(dá)下

水平臺，再沿著下水滑道，通過預(yù)先布置的水下氣囊下水，

直至沉箱完全自浮的施工工藝，概括施工中需要注意的一些

事項(xiàng)，以及現(xiàn)場施工中的一些個(gè)人體會(huì)。

［關(guān)鍵詞］港區(qū)碼頭；沉箱；施工工藝

一、工程概況

某港區(qū)作業(yè)區(qū)南 10#、11#泊位項(xiàng)目（以下稱本工程），

工程規(guī)模為建設(shè) 375m 長碼頭及相應(yīng)的后方設(shè)施，建兩個(gè)

5000T 級碼頭工程，其中新建 5000DWT 通用泊位 1 個(gè)，5000DWT 重件泊位 1 個(gè)（兼顧滾裝靠泊）。碼頭為重力大型沉箱結(jié)構(gòu)， 沉箱外形尺寸為：長 17.02m、寬 10m、高 11.5m，前趾寬 1m，

重量約 1132t。

原計(jì)劃的沉箱出運(yùn)方案為 5000T 半潛駁出運(yùn)，  由于 工作期東北風(fēng)起，外海風(fēng)浪大，加上半潛駁業(yè)務(wù)繁忙，半潛 駁北調(diào)本工程困難重重，無法滿足節(jié)點(diǎn)工期要求。為確保本 工程節(jié)點(diǎn)工期能如期完成，計(jì)劃采用氣囊頂升、滾動(dòng)，利用 卷揚(yáng)機(jī)作為前后牽引，通過橫、縱移到達(dá)下水平臺，再沿著 下水滑道，通過預(yù)先布置的水下氣囊下水，直至沉箱完全自

浮的工藝施工。

二、出運(yùn)平面布置

（一）下水平臺布置

下水平臺位于預(yù)制場靠近力通碼頭一側(cè)，面積 20m  ×15m，為了與下水滑道更好地順連， 平臺沿海向以 2%坡度設(shè) 置，靠陸端標(biāo)高＋4.0m，靠海端標(biāo)高＋3.6m，整體與沉箱預(yù)  制場（標(biāo)高 4.5m）以一段 1∶10 斜坡過渡段相連，過渡段采 用 20cm 厚砼硬化，沉箱橫移時(shí)，不采用通長氣囊，而是在兩 端布置兩排不同高度的較短氣囊，滾動(dòng)時(shí)可分別調(diào)節(jié)氣囊高  度，以保持沉箱整體平衡。下水平臺基礎(chǔ)回填海砂沖水密實(shí)， 經(jīng)強(qiáng)夯處理后，基礎(chǔ)分別鋪設(shè) 100cm 塊石、 30cm 碎石，平層

澆筑 20cm 厚 C30 砼。

（二）下水滑道布置

采用多級過渡方案，第一段坡度 1∶40，總長 12m； 第二段坡度 1∶20，總長 12m；第三段坡度 1∶10，至底標(biāo)高 -4.0m，滑道寬 20m?；?1.0m 以上的部位采用 20cm 厚混凝

土硬化處理，標(biāo)高+1.0m 以下部位鋪設(shè) 10mm 厚鋼板。

（三）地錨及卷揚(yáng)機(jī)布置

橫移前地錨布置于下水平臺外靠力通碼頭一側(cè)，后 地錨布置于沉箱預(yù)制平臺 9 個(gè)預(yù)制沉箱中間兩側(cè)；縱移前地 錨布置于下水平臺前下水滑道兩側(cè)附近，后拉地錨布置于下

水平臺后約 50m 處， 兩地錨相距 12m，以下水滑道中心線對稱

埋設(shè)。卷揚(yáng)機(jī)相應(yīng)布置于地錨附近合適位置。

（四）道路

現(xiàn)狀道路為本標(biāo)段施工區(qū)域， 為力通碼頭交通需要， 修筑施工便道連通重件道路，便道寬 8m，基礎(chǔ)回填海砂，面

層回填 50cm 山皮土。

三、溜放出運(yùn)施工工藝及安全驗(yàn)算

（一）溜放出運(yùn)工藝流程

1.橫移沉箱工藝流程：氣囊就位→氣囊充氣頂升→ 卷揚(yáng)機(jī)抽出支墊枕木→牽引沉箱前進(jìn)、進(jìn)入下水平臺→沉箱

支墊方木→氣囊放氣減壓→沉箱橫移結(jié)束。

2.縱移下水工藝流程：二次頂升氣囊就位→氣囊充 氣頂升→連接前后牽引主鋼絲繩、卷揚(yáng)機(jī)抽出支墊枕木→前 牽引沉箱前進(jìn)進(jìn)入下水滑道→后牽引鋼絲繩張緊后拆除前牽 引鋼絲繩→后牽引緩慢溜放沉箱沿滑道下滑→到達(dá)設(shè)計(jì)低潮 水位 0.0m 暫?！O(shè)計(jì)高潮水位 3.0m 繼續(xù)溜放→沉箱自浮→

沉箱出運(yùn)結(jié)束。

（二）高壓氣囊的主要技術(shù)參數(shù)

本工程擬采用直徑 D=1.0m、長 LO=15m 的高壓氣囊進(jìn) 行沉箱頂升及橫移； 直徑 D=1.0m、長 LO=11m 的高壓氣囊進(jìn)行

沉箱頂升及縱移。氣囊規(guī)格形狀及氣囊結(jié)構(gòu)、氣囊工作參數(shù)

詳見圖 1 及表 1。

（三）氣囊頂升及安全驗(yàn)算

1.頂升步驟

（1）拆除沉箱底胎模圍擋 20cm×25cm 方木，利用

高壓水槍沖出底胎模砂墊層；

（2）利用預(yù)制場四角的卷揚(yáng)機(jī)和橫移地錨，用滑

輪組和鋼絲繩與沉箱相對應(yīng)的四角拉點(diǎn)相連接并使其受力；

（3）沉箱底部布設(shè)小氣囊充氣頂升， 高度達(dá)到 30cm

（預(yù)制時(shí)的支墊木高度為 25cm）；

（4）拆除沉箱底部支墊木，利用高壓水槍沖出底

胎模砂墊層殘余；

（5）沿沉箱周邊底部分墊調(diào)整枕木，小氣囊放氣

使沉箱平穩(wěn)降落枕木上。

（6）沉箱底部縱穿布設(shè)長氣囊充氣頂升，準(zhǔn)備橫

移。

2.氣囊選用計(jì)算：詳見表 2，表 3。

3.安全驗(yàn)算

（1）橫移頂升

頂升高度為 30cm

每條氣囊承載長度 LO=15m

每條氣囊承載寬度 B=(3.14-0.3×3.14)÷2=1.099m

氣囊總承載面積=75×1.099=82.4m2

所需工作壓強(qiáng)=1132÷82.4=13.73×9.8÷

1000=0.134Mpa

設(shè)計(jì)實(shí)際工作壓力為： 0.14Mpa

（2）縱移頂升

頂升高度為 30cm

每條氣囊承載長度 LO=11m

每條氣囊承載寬度 B=(3.14-0.3×3.14)÷2=1.099m

氣囊總承載面積=88×1.099=96.7m2

所需工作壓強(qiáng)=1132÷96.7=11.71×9.8÷

1000=0.115Mpa

設(shè)計(jì)實(shí)際工作壓力為： 0.12Mpa

通過以上計(jì)算，氣囊的實(shí)際工作壓強(qiáng)是額定工作壓

強(qiáng)的 40%～50%，所以頂升過程是安全可靠的。