16整平船水下整平施工工藝

1、整平船整平施工工藝一、工藝簡介隨著人類向海洋進(jìn)軍的步伐不斷加快，作為其重要標(biāo)志的大規(guī)模海底隧道建 設(shè)日新月異，先鋪法基礎(chǔ)施工作為隧道基礎(chǔ)的主要施工方法之一，海底隧道基礎(chǔ) 規(guī)模大、水深深，作業(yè)環(huán)境差。碎石基床整平由潛水員水下人工整平更改為自升 平臺式整平船機(jī)械整平，整平船整平效果圖見下圖；而施工時(shí)，外海環(huán)境基槽內(nèi) 回淤強(qiáng)度很大，按傳統(tǒng)潛水員水下人工整平施工工藝，工期、質(zhì)量均不能滿足沉 管安裝的需要。整平船整平效果圖為解決以上問題，提出自升平臺式整平船機(jī)械整平作業(yè)法，并成功運(yùn)用于港 珠澳大橋島隧工程。確定了“先鋪法基礎(chǔ)整平船整平作業(yè)法”，為類似工程提供借 鑒經(jīng)驗(yàn)。二、工作原理整平船拖航至施工現(xiàn)場后

2、，進(jìn)行拋錨定位，漂浮狀態(tài)定位精度達(dá)到10cm時(shí)， 進(jìn)行插樁抬升，供料船就位，下降拋石管并設(shè)定施工標(biāo)高，供料船供料通過操控 大小車行走實(shí)現(xiàn)縱橫基床鋪設(shè)。拋石管頂部設(shè)置GPS可控制拋石管底部高程， 大小車行走過程產(chǎn)生的撓度通過拋石管底部設(shè)置的液壓油缸自動進(jìn)行修正，整個 整平過程可時(shí)刻保證拋石管底部高程達(dá)到4cm的精度。三、系統(tǒng)組成及構(gòu)造整平船作業(yè)船組由整平船、供料船和運(yùn)輸船組成，施工步驟如下：（1）整平船進(jìn)場整平船拖航時(shí)，樁腿最低點(diǎn)抬升至與平臺底部基線平齊。采用2艘5000HP 拖輪配合完成整平船拖航。拖航示意圖見下圖。整平船拖航示意圖（2）整平船插樁抬升整平船采用GPS定位，通過收放錨纜將整平船

3、定位在目標(biāo)船位，平面定位 精度控制在100mm以內(nèi)。通過抬升系統(tǒng)進(jìn)行插樁抬升。整平船定位示意圖插樁抬升示意圖（3）作業(yè)參數(shù)校準(zhǔn)距西人工島較近的三個管節(jié)的第一船位整平前，通過西人工島上測量控制點(diǎn) 采用水準(zhǔn)儀對高程系統(tǒng)進(jìn)行對比確認(rèn)。其余管節(jié)第一船位基床整平前，將拋石管置于己安沉管尾端3個預(yù)埋點(diǎn)上方 1.0m處（預(yù)埋點(diǎn)高程通過貫通測量獲?。撍畣T采用專用測量尺測量預(yù)埋點(diǎn) 至拋石管底部高差，反算拋石管底部高程與整平船高程系統(tǒng)測量的拋石管底部高 程進(jìn)行比對確認(rèn)。（4）供料船供料供料船定位于未整平一側(cè)橫跨基槽布置，與整平船保持一定距離，避免碰撞 整平船。運(yùn)輸船抵達(dá)現(xiàn)場后通過皮帶機(jī)將石料打入供料船，石料通

4、過供料船抬升 皮帶機(jī)打入整平船進(jìn)料斗，再經(jīng)整平船皮帶機(jī)3次抬升進(jìn)入拋石管進(jìn)料口。石料 供應(yīng)示意圖如下圖。石料供應(yīng)示意圖碎石基床整平碎石墊層分兩層進(jìn)行鋪設(shè)，底層厚度1.0m，頂層厚度0.3m。碎石底層鋪設(shè) 方向沿沉管安裝方向進(jìn)行。這樣做的好處是，可以避免少量浮泥被擠到對接端而 無法清理。上層鋪設(shè)方向亦為沿沉管安裝方向。底層碎石鋪設(shè)拋石管行走速度為1.0m/min，頂層碎石鋪設(shè)拋石管行走速度 為 0.8m/min。上坡段施工順序：一條壟施工完成后，平移至下一條壟，然后抬升至施工標(biāo) 高，進(jìn)行下一條壟鋪設(shè)施工。按此步驟循環(huán)施工。下坡段施工順序：一條碎石壟施工完成后拋石管降低至下道碎石壟的標(biāo)高， 然后平

5、移至下道碎石壟進(jìn)行下道碎石壟鋪設(shè)施工。按此步驟循環(huán)施工?；矙z測基床驗(yàn)收采用拋石管底部聲吶按照下圖所示的檢測線路進(jìn)行檢測驗(yàn)收。圖中 “”表示橫斷面檢測，檢測碎石壟中心線的高程；“”為縱斷面測量，檢測基床 寬度的L/6和L/2處的基床縱坡及壟頂寬度。碎石基床驗(yàn)收線路圖一個船位基床整平完成并檢測合格后，整平船拔樁并移船至下一船位。第四 船位基床整平完成后，錨艇配合整平船起錨，采用拖輪將整平船拖航至錨地并插 樁抬升，在錨地待命。在整個管節(jié)基床施工完成后采用多波束掃測，多波束掃測 成果圖如下圖。多波束掃測成果圖施工中應(yīng)該注意的問題如下：（1）整平船進(jìn)場前對地質(zhì)條件進(jìn)行核查，確保整平船插樁安全性，并過測

6、 量平臺控制點(diǎn)對整平船平面及高程系統(tǒng)進(jìn)行校準(zhǔn)，確保整平精度。（2）整平船施工時(shí)外界風(fēng)浪流超過整平船施工限制條件時(shí)暫停施工。（3）碎石基床整平過程中時(shí)刻監(jiān)測GPS信號質(zhì)量情況。四、施工工藝現(xiàn)場實(shí)踐整平船施工照片如下：整平船抬升后照片整平船船組施工照片整平船供料照片整平船整平施工照片成1 五、工作優(yōu)勢1.效率工期傳統(tǒng)潛水員水下人工整平施工受風(fēng)浪流等海況影響較大，且在平潮時(shí)方可進(jìn) 行施工，整平42mx180m碎石基床至少需要1個月有效作業(yè)天數(shù)。本作業(yè)法采用平臺式整平船整平，船體抬離水面施工，基本不受風(fēng)浪流等海 況影響，8個有效作業(yè)天可完成42mx180m碎石基床整平施工。施工質(zhì)量傳統(tǒng)潛水員水下整平施工周期長，外海作業(yè)存在很大回淤風(fēng)險(xiǎn)，因此其施工 質(zhì)量很難滿足沉管安裝的需要。本作業(yè)法采用高精度GPS實(shí)時(shí)監(jiān)控整平質(zhì)量，碎石基床頂面整平精度高、 縱坡線形控制好。平均精度能達(dá)到3cm。施工安全采用自升平臺式整平船進(jìn)行碎石基床整平，船體抬離水面施工，基本不受受 風(fēng)浪流影響。船體本身抗風(fēng)、