粵港南沙?？章?lián)運(yùn)中心碼頭工程

1、粵港（南沙）海空聯(lián)運(yùn)中心碼頭工程過(guò)渡段圓沉井方案中港第一航務(wù)工程局第一航務(wù)工程公司2000年6月一、概況 按設(shè)計(jì)補(bǔ)充說(shuō)明，要求編制圓沉井的施工方案，作為備選方案，跟據(jù)設(shè)計(jì)提供的設(shè)計(jì)圖和有關(guān)的技術(shù)資料編制圓沉井施工方案。在圓沉井下沉工藝研究方面，一航局一公司1989年在天津港東突堤?hào)|護(hù)岸試驗(yàn)段工程中首次沉放了3個(gè)直徑為12m，高17.1 m，壁厚28cm的大圓筒。采用負(fù)壓加載壓沉法將大圓筒沉入淤泥內(nèi)10 m左右，加載達(dá)到17000KN，這是首次采用大圓筒結(jié)構(gòu)沉放試驗(yàn)，基本取得了成功 (見(jiàn)天津港東突堤?hào)|護(hù)岸大圓筒結(jié)構(gòu)示意圖)。1995年在廣東番禺南沙聯(lián)合碼頭工程中沉放了26組（每組分上下兩節(jié)）直徑

2、15m、總高2526 m、壁厚28 cm大圓筒。采用負(fù)壓加載壓沉法將大圓筒沉入淤泥20 m左右，加載達(dá)到27000KN，建成的碼頭岸線長(zhǎng)度400 m (見(jiàn)廣東番禺南沙聯(lián)合碼頭下游段斷面示意圖)。 通過(guò)以上2個(gè)工程的實(shí)施，取得了沉放大圓筒寶貴經(jīng)驗(yàn)，基本掌握了大圓筒下沉的施工工藝。從1997年開(kāi)始我公司承擔(dān)了“大圓筒結(jié)構(gòu)施工工藝的開(kāi)發(fā)研究”本專題為“九五”技術(shù)攻關(guān)國(guó)家重點(diǎn)科技項(xiàng)目，通過(guò)對(duì)大圓筒碼頭施工工藝的開(kāi)發(fā)研究，建立一套能夠穿透較硬土層及夾砂層的大圓筒下沉工藝和相應(yīng)的大圓筒糾偏下位及控制使用期沉降量的施工工藝。 （注圓沉井和大圓筒相同）二、大圓筒施工順序（見(jiàn)大圓筒下沉工藝流程圖）三、大圓筒的預(yù)

3、制1、 大圓筒的尺寸 為了有利于大圓筒的下沉和大圓筒的吊裝要求，建議局部設(shè)計(jì)（見(jiàn)大圓筒尺寸圖）供設(shè)計(jì)單位參考。2、 大圓筒預(yù)制預(yù)制的大圓筒外型尺寸、傾斜、表面平整度、預(yù)埋件精度都是關(guān)系到大圓筒下沉能否成功的條件，所以對(duì)預(yù)制大圓筒質(zhì)量應(yīng)給予高度重視。大圓筒預(yù)制采用標(biāo)準(zhǔn)模板，型鋼作肋板，桁架作豎向圍令以保證模板的剛度，采用“提模工藝”，每次澆注混凝土高度3米左右，利用50噸吊機(jī)提升拆卸模板，（見(jiàn)大圓筒預(yù)制模板方案圖）。大圓筒預(yù)制在原東發(fā)碼頭上進(jìn)行，設(shè)底臺(tái)模6個(gè)，加工側(cè)模板1套，預(yù)制壓載平臺(tái)底胎1個(gè)，加工壓載平臺(tái)側(cè)模板1套。按混凝土澆注高度加工綁扎鋼筋，現(xiàn)場(chǎng)焊接鋼筋接頭，利用預(yù)制場(chǎng)的攪拌站攪拌混凝土

4、，罐車運(yùn)輸混凝土，泵車輸送混凝土入模，分層下灰，機(jī)械振搗。大圓筒成型后采用養(yǎng)生液進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，就地存放。四、基床挖泥1、挖泥順序圖為了減少挖泥量、保證原東發(fā)碼頭穩(wěn)定、給圓沉井下沉提供平坦的地基，按排挖泥順序如下圖。2、挖泥工藝采用2至4立方米的抓斗挖泥船進(jìn)行水上挖泥作業(yè)，要求抓斗挖泥船將護(hù)坡塊石一起清除。3、挖泥要求第一次挖泥為-9.0m ，挖泥寬度（沿東發(fā)碼頭護(hù)岸方向）對(duì)大圓筒下沉偏位影響很大，所以挖泥寬度定為25m，如東發(fā)碼頭護(hù)岸不穩(wěn)定，可先拆除部分護(hù)岸。在挖泥和圓沉井，下沉過(guò)程中對(duì)原東發(fā)碼頭設(shè)位移觀測(cè)點(diǎn)，如發(fā)現(xiàn)東發(fā)碼頭有位移現(xiàn)象應(yīng)及時(shí)采取措施。五、筒沉井的吊運(yùn)、定位、安裝1、圓沉井的吊運(yùn)圓沉

5、井在吊運(yùn)前在圓筒壁上焊接8個(gè)導(dǎo)向型鋼，利用鋼吊架，采用4點(diǎn)吊裝工藝。2、大圓筒定位大圓筒定位基線以標(biāo)準(zhǔn)段碼頭測(cè)量基線為依據(jù)設(shè)置，縱橫方向利用經(jīng)緯儀直角交匯控制大圓筒邊沿線并負(fù)責(zé)監(jiān)測(cè)垂直度，在大圓筒附近設(shè)水尺，大圓筒外側(cè)畫(huà)分格尺寸線，利用水位控制下沉標(biāo)高，必要時(shí)利用水準(zhǔn)儀復(fù)查。3、 沉井的安裝200噸起重船自東發(fā)碼頭預(yù)制場(chǎng)吊運(yùn)到安裝位置直接進(jìn)行安裝。分別安裝第一節(jié)、第二節(jié)、第三節(jié)圓沉井和壓載平臺(tái)板，每節(jié)安裝后均需要及時(shí)處理接縫，接縫處理包括以下內(nèi)容；（1） 安裝硬質(zhì)膠管密封處理負(fù)壓加載密封需要，在預(yù)制下節(jié)大圓筒時(shí)，在頂面預(yù)埋20號(hào)鉛絲，沿大圓筒頂面中心放置硬膠管，利用鉛絲固定位置。上節(jié)安裝后，圓

6、筒自重壓密接口處膠管，使接口密封。（2） 調(diào)整導(dǎo)向架 為了圓沉井的安裝定位方便，在圓沉井上端焊型鋼導(dǎo)向架，導(dǎo)向架焊接要考慮圓沉井預(yù)制尺寸的誤差， 所以要預(yù)留一定的空量。當(dāng)圓沉井安裝后，將導(dǎo)向型鋼的肋板在中間切斷，調(diào)直后在將肋板進(jìn)行焊接，變?yōu)檫B接型鋼（見(jiàn)圓沉井接口處理工藝圖）。（3） 封堵吊孔因?yàn)樨?fù)壓加載需要，將吊孔進(jìn)行封堵，吊孔的封堵由潛水員利用鋼板、型鋼、螺栓在水下進(jìn)行。六、圓沉井下沉工藝1、挖泥工藝圓沉井和一節(jié)安放位置在-9.0米，為了徹底挖除游泥里的塊石和加快下沉速度,采用挖泥船抓斗在圓沉井中間挖泥作業(yè)，挖至-14.0米。2、鉆挖工藝雖然挖泥船挖泥比較快，而且比較經(jīng)濟(jì)，但挖泥船在圓沉井內(nèi)

7、的挖泥不均勻性造成圓沉井下沉偏位。所以第一次挖泥僅充許在圓沉井的中間挖泥形成凹形挖泥斷面，然后利用兩鉆一吸鉆機(jī)沿圓沉井壁進(jìn)行鉆吸挖泥，該潛水挖泥機(jī)是由兩個(gè)潛水動(dòng)力裝置與潛水砂泵組合而成的挖泥機(jī)械，工作時(shí)潛水動(dòng)力裝置驅(qū)動(dòng)鉆頭切削泥土，隨后由潛水砂泵將泥土與水的混合物排出，如此連續(xù)工作實(shí)現(xiàn)水下挖掘。潛水挖泥機(jī)主要參數(shù)成 槽 寬 度 ( mm)90鉆 頭 轉(zhuǎn) 速 (R/min) 90成 槽 深 度 (m) 50功 率 ( KW)2×22KW+30KW潛水砂泵揚(yáng)程 (m)15潛水砂泵流量 (m3/h)190重 量 (kg) 28503、負(fù)壓加載工藝 負(fù)壓加載工藝在天津港東突堤南側(cè)碼頭護(hù)岸、南

8、沙番禺聯(lián)合碼頭下游段大圓筒下沉工程中得到成功應(yīng)用。負(fù)壓加載是大圓筒下沉的主要壓載量。負(fù)壓加載藝需要預(yù)制混凝土平臺(tái)蓋板（見(jiàn)大圓筒蓋板圖）。 為了負(fù)壓加載和圓筒內(nèi)排泥砂工藝能夠交叉施工，將壓載平臺(tái)頂面預(yù)留排泥沙作業(yè)孔。負(fù)壓加載時(shí)將預(yù)留孔密封，筒內(nèi)排泥時(shí)打開(kāi)作業(yè)孔，反復(fù)進(jìn)行。因?yàn)樽鳂I(yè)孔密封蓋板需多次關(guān)閉和開(kāi)啟，所以要求予留孔蓋板設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，連接便捷開(kāi)閉工藝（見(jiàn)預(yù)留孔蓋板圖）。負(fù)壓加載抽真空時(shí)，離心水泵和射流箱放置在原東發(fā)碼頭上,采用彈簧膠管與壓載平臺(tái)的預(yù)留接頭連接，配三組抽真空設(shè)備由陸或供電。七、大圓筒下沉質(zhì)量保證技術(shù)組織措施計(jì)劃質(zhì)量保證技術(shù)組織措施計(jì)劃（表一）工程項(xiàng)目措施內(nèi)容實(shí)施措施的步驟大圓筒

9、預(yù)制滿足設(shè)計(jì)強(qiáng)度要求1. 混凝土所使用的原材料必須合格，材料進(jìn)場(chǎng)應(yīng)有合格證明，使用前還應(yīng)進(jìn)行復(fù)驗(yàn)。2. 混凝土原材料計(jì)量系統(tǒng)應(yīng)進(jìn)行率定，計(jì)量誤差應(yīng)滿足規(guī)范要求。3. 設(shè)計(jì)合理混凝土配合比和加強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)檢驗(yàn)及控制。4. 鋼筋原材料、焊接、成型、保護(hù)層符合規(guī)范要求。5. 保證混凝土攪拌時(shí)間，分層下灰，振搗密實(shí)，利用養(yǎng)生液進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。滿足外型尺寸誤差要 求1. 采用專用鋼模板，進(jìn)行強(qiáng)度剛度驗(yàn)算。2. 采用豎向桁架圍令，以保證模板剛度和避免預(yù)埋螺栓孔洞。3. 垂直度利用激光鉛直儀控制，壁厚利用螺栓控制，頂標(biāo)高利用水平儀控制。4. 模板拼接縫采用泡沫橡膠條進(jìn)行止?jié){處理。預(yù)埋件位置準(zhǔn)確1. 預(yù)埋件焊接牢固。2.

10、 預(yù)埋件盡量固定在模板上，以保證預(yù)埋位置準(zhǔn)確及牢固。3. 混凝土澆注時(shí)工作人員注意保護(hù)預(yù)埋件及管路。4. 混凝土澆注前進(jìn)行檢查預(yù)埋件位置，混凝土澆注時(shí)有專人負(fù)責(zé)監(jiān)護(hù)。5. 混凝土澆注后對(duì)管路進(jìn)行檢測(cè)是否暢通。負(fù)壓加載保證負(fù)壓加載達(dá)到要 求1. 采用f50mm硬膠管進(jìn)行大圓筒接口密封處理。2. 壓載平臺(tái)蓋板采用軟膠管條密封。3. 射流泵使用前檢查真空效率，真空表使用前進(jìn)行率定。4. 為了防止發(fā)生意外情況，安裝止回閥、截止閥。5. 設(shè)專人觀查真空表和大圓筒沉降情況。 保證質(zhì)量技術(shù)措施計(jì)劃（表二）工程項(xiàng)目措施內(nèi)容實(shí)施措施的步驟大圓筒下沉正位防止大圓筒傾斜1. 大圓筒預(yù)制尺寸滿足規(guī)范 要求從嚴(yán)撐握。2

11、. 大圓筒沉放位置，原泥面進(jìn)行整平處理。3. 掌握各土層層面的傾斜情況，有針對(duì)性的采取措施。4. 安裝第一節(jié)大圓筒時(shí)，起重船吊大圓筒入泥后，反復(fù)吊起落下以消除泥面不平對(duì)大圓筒的影響。5. 筒內(nèi)挖泥深度每次2m，防止突沉造成偏位。6. 在大圓筒下沉過(guò)程中隨時(shí)監(jiān)測(cè)偏位情況，發(fā)現(xiàn)偏位及時(shí)采取分區(qū)供氣、鉆挖筒內(nèi)泥砂等糾偏措施。糾偏措施1. 第一節(jié)、安裝后發(fā)生偏位采用偏壓載工藝糾偏。2. 視大圓筒的偏位情況，采用挖泥船偏挖泥以糾正偏位。3. 視大圓筒偏位情況，改變鉆機(jī)挖泥順序調(diào)整偏位。八、保證安全技術(shù)給組織措施計(jì)劃保證安全技術(shù)措施計(jì)劃工程項(xiàng)目措施內(nèi)容 實(shí)施措施的步驟大圓筒下 沉高空作業(yè)1、 高空作業(yè)務(wù)人

12、員必須經(jīng)過(guò)體檢。2、 高空作業(yè)人員必須是起重工或經(jīng)培訓(xùn)人員才能上崗作業(yè)。3、 高空作業(yè)操作平臺(tái)設(shè)安全護(hù)攔。4、 上下大圓筒設(shè)安全爬梯。起重作業(yè)1、起重吊具必須經(jīng)強(qiáng)度計(jì)算，符合受力要求， 在使用過(guò)程中經(jīng)常檢查損壞情況。2、起重作業(yè)人員必須進(jìn)行技術(shù)交底，使操作 人員心中有數(shù)。3、吊第一節(jié)大圓筒時(shí)，要進(jìn)行典型施工，發(fā) 現(xiàn)不安全因素及時(shí)改正。4、起重作業(yè)人員必須遵守安全操作規(guī)程。水上施工1、 水上作業(yè)人員必須帶救生設(shè)備。2、 水上作業(yè)人員往來(lái)設(shè)交通船。3、 施工地點(diǎn)設(shè)照明標(biāo)志，防止船只碰撞。4、 潛水員作業(yè)區(qū)附近，不允許有其它施工干擾。5、 風(fēng)浪超過(guò)1米，風(fēng)力超6級(jí)停止作業(yè)。6、 隨時(shí)撐握氣象情況，保

13、證船泊施工安全。7、 遵守水上作業(yè)和船泊施工安全操作規(guī)程。電氣作業(yè)1、 電氣設(shè)備有良好的絕緣與保護(hù)接地。2、 電閘箱設(shè)漏電保護(hù)器。3、 操作人員要戴好絕緣保護(hù)，有專人監(jiān)護(hù)。4、 操作人員必須持證作業(yè)。5、 設(shè)備安裝及電氣操作必須執(zhí)行電氣作業(yè)安全操作規(guī)程。九、主要工程數(shù)量表(二個(gè)圓沉井)序號(hào)工程項(xiàng)目名稱單 位 數(shù) 量 備 注1預(yù)制大圓筒m3/節(jié)431/6含鋼率120 kg/ cm3混凝土標(biāo)號(hào)預(yù)埋鐵件2000 kg胎?；炷?70m3組合鋼模板9000 kg標(biāo)準(zhǔn)連桿3000 kg 桁架9000 kg2預(yù)制壓載平臺(tái)m3/個(gè)60/1含鋼率130kg kg/ 混凝土標(biāo)號(hào)C40模板參照側(cè)模板3 大圓筒吊架加工t20采用型鋼制作4水上挖泥m33800含塊石5水上挖泥m335006鉆機(jī)吊架加工kg50007預(yù)留孔蓋板加工kg5000 12大圓筒下沉個(gè)/節(jié)2/6筒內(nèi)挖泥船挖泥 1140 m313空氣幕工藝14鉆挖工藝挖泥 3210 m315負(fù)壓加載16圓筒安裝縫處理?xiàng)l9水上進(jìn)行17大圓