淺談氣囊出運沉箱施工工藝

永泰長榮

淺談氣囊出運沉箱施工工藝

論述了氣囊出運的工作原理及優(yōu)點，并結合江陰港區(qū)6號和7號泊位工程，介紹了沉箱通過氣囊輔助出 運的工藝要點及施工過程安全管理，對今后同類工程的施工實踐具有一定的參考和借鑒作用。

重力式沉箱結構碼頭，作為碼頭主要結構形式之一，因 其經(jīng)濟、耐久的優(yōu)點，得到了廣泛的應用。沉箱的重量隨著施 工情況和實際需要而不斷增大，目前國內預制沉箱的重量已 經(jīng)達到數(shù)千噸甚至上萬噸。沉箱重量的增加有利于基礎結構 的穩(wěn)定，但對其預出運及安裝增加了一定的難度，所以在沉箱 預制前就要根據(jù)沉箱尺寸重量而充分考慮沉箱預制場的選 擇以及要求臨時碼頭與半潛駁船艏平順連接。
1 概況
福州港江陰港區(qū)6號和7號泊位工程位于福建省福清 市江陰鎮(zhèn)壁頭村西南側海域，主要建設2個5萬t級集裝箱 泊位，泊位長度648m,陸域縱深1000m,陸域形成面積64.8 萬m2。沉箱共計40個含5號與6號之間過渡段4個，單個沉 箱重量為2716t, 沉箱尺寸為15.9m×19.4mx20m。沉箱預制 臨時預制場設在0號泊位左側，預制采用分層施工。沉箱出運 采用氣囊出運至半潛駁上，再通過拖輪拖帶半潛駁將沉箱拖
運至現(xiàn)場安裝。
2氣囊出運工作原理
氣囊出運沉箱工作原理與滾筒搬運相同，顧名思義就是  在重物底部鋪墊數(shù)個氣囊，并且逐漸充氣，使氣囊頂起沉箱， 此時氣囊如同滾筒，再使用卷揚機拉動沉箱，從而使沉箱向  需要的方向移動。氣囊與地面間受力均勻，單位面積受力小。 氣囊出運沉箱對場地要求相對較低。
3 氣囊出運優(yōu)點
①成本低、工期短，且氣囊對預制場地要求低。②氣囊承 載力大、耗能小、操作簡單、安全系數(shù)高，只需要充氣、頂升、 開啟牽引系統(tǒng)等即可實現(xiàn)沉箱的移動；氣囊是彈性體，其受  力變形的緩沖作用能保證沉箱出運過程的安全。③氣囊可以  按照沉箱的規(guī)格。重量的不同按需定制，還可以重復使用。
4氣囊出運沉箱工藝
4.1 沉箱出運流程

清理場地→沉箱頂升→選擇及就位氣囊→系牽引繩索、 搭接溜尾繩索→檢查氣囊氣壓、檢查牽引系統(tǒng)→牽引上船→  到位后水位符合要求時，半潛駁離開出運碼頭。
4.2 清理場地
沉箱出運通道上方雜物必須事先清理干凈，尤其尖銳雜 物，保證氣囊通過時免受尖銳物體刺傷氣囊。由于氣囊壓力 大，氣囊爆裂可能造成嚴重后果，因此必須確保沉箱出運安
全。
4.3 沉箱頂升
本工程采用同步千斤頂頂升工藝，在做預制場時，事先  準備好安放千斤頂位置，根據(jù)沉箱尺寸，在安放千斤頂位置  預留管溝，預制時使用鋼蓋板封頂，待沉箱砼強度達到要求  時(不低于設計強度75%),方可進行沉箱頂升作業(yè)。頂升過  程先將千斤頂進行定位，檢查各千斤頂是否放置穩(wěn)固，檢查  千斤頂油管等頂升前準備工作，檢查完畢進行頂升作業(yè)。待  沉箱頂升脫離地面時停止頂升，檢查千斤頂、油管及沉箱是  否有問題，檢查完畢繼續(xù)頂升，頂升高度約20cm 時，將提前  準備好的枕木放入沉箱底部合適位置(①不影響氣囊位置； ②放入沉箱底部一定距離防止枕木過于靠邊破壞沉箱結  構)。枕木放置完成后將千斤頂卸載。
4.4 就位氣囊
按照需要將氣囊就位，氣囊放置軸線方向垂直于沉箱出 運方向，依靠氣囊滾動來帶動沉箱前移。本工程采用氣囊長 21m,直徑為0.8m,沉箱移運時工作高度為0.27m,氣囊工作 壓力為0.25MPa,沉箱下方均勻布置8條氣囊。氣囊的實際工 作壓力按下式計算：
Pe=KG/NBL
式中：Pe為氣囊工作壓強；G 為沉箱重量；N 為承壓氣囊個 數(shù)；B為氣囊接觸面寬度；L 為氣囊接觸面長度；K為氣囊受 力不均勻系數(shù)，當N 小于6時取1.5,當N 大于等于6時取 1.2。