氣囊助浮500t起重船安裝723t水下箱涵施工方案

永泰長(zhǎng)榮

在當(dāng)前水工市場(chǎng)情況下，500t 以上起重船臺(tái)班費(fèi)較高。某電廠取排水工程有多種類型箱涵，均為 預(yù)制安裝結(jié)構(gòu)，擬采用起重能力為500t 的“三航起11號(hào)”進(jìn)行水上安裝。從經(jīng)濟(jì)效益出發(fā)考慮，設(shè)計(jì)施工方案 為：723t 箱涵采用氣囊助浮500t 起重船安裝。

1  工程概述

電廠取、排水工程管涵水域部分為預(yù)制、 安裝箱涵及圓筒沉箱結(jié)構(gòu)，工程共有取水管  線 2 0m 長(zhǎng)雙孔箱涵23個(gè)、取水管線30m 長(zhǎng)  單孔箱涵2個(gè)、取水頭9.7m 高圓沉箱2個(gè)、 排水管線20m 雙孔箱涵1個(gè)、排水管線25m

雙孔箱涵10個(gè)，質(zhì)量分別為723t、218t、 1375t、408t、480t。其中723t 雙孔箱涵尺寸為  (長(zhǎng)×寬×高)20m×8.75m×4.1m,   壁厚均為 0.55m,凈空體積為420m3。取水管線箱涵及  沉箱布置剖面見圖1。

圖 1 取水暗管剖面圖

2  總體施工方案

預(yù)制廠預(yù)制箱涵及沉箱，利用高壓氣囊 搬運(yùn)至出運(yùn)碼頭，上半潛駁海上拖運(yùn)至現(xiàn)場(chǎng)  利用500t 起重船安裝。500t 以下構(gòu)件起重船 直接吊裝，2件1375t 圓筒沉箱進(jìn)行全封閉 處理起重船輔助浮游安裝，23件723t 雙孔 箱涵封閉處理較困難，利用氣囊助浮，500t 起重船安裝。

3  吊裝計(jì)算

考慮其它作用因素影響，500t 起重船吊 重F   以450t 計(jì)，即4500kN;

箱涵自重： Go=mg=7230kN;

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箱涵淹沒浮力：fm=p*  水gV*=1.01× 10×289.3=2922kN;

箱涵一半沉入水下，箱涵浮力：fg*=fm/2 =1461kN

箱涵一半沉入水下，氣囊要求浮重：f~m

=Go-fm*-F=1269kN;

箱涵一半沉入水下時(shí)，要求氣囊充氣容 積：Vo=Fm/(p**g)=1269/(1.01×10)= 125.6m3;如放入4條氣囊，氣囊取18m 長(zhǎng)，

要求氣囊半徑：

0.745m, 故采用4條內(nèi)徑1 .50m氣囊，可滿

足要求。氣囊內(nèi)充入氣體氣壓：P=Po+pm gh≤2P?(h≤10m,P?          (標(biāo)準(zhǔn)大氣壓)= 101325N/m2), 要求氣囊承受2個(gè)大氣壓壓 力，常規(guī)氣囊可滿足。

從以上計(jì)算結(jié)果可知：
當(dāng)雙孔箱涵每孔放2條內(nèi)徑1 .50m 氣 囊充入2個(gè)大氣壓氣體時(shí)，箱涵露出水面小 于 2m,可滿足500t 起重船水上浮運(yùn)吊裝。安

裝過程中氣囊內(nèi)氣壓不變，因風(fēng)浪與船體擺 動(dòng)等外界作用影響造成箱涵輕微起伏，可通 過調(diào)整起重船吊重來控制平衡。