邵伯三線船閘工程下游遠(yuǎn)調(diào)碼頭沉箱出運(yùn)和安裝施工綜述

邵伯三線船閘工程下游遠(yuǎn)調(diào)碼頭沉箱出運(yùn)和安裝施工綜述1概述

邵伯三線船閘下游遠(yuǎn)調(diào)碼頭長(zhǎng)200m，距閘區(qū)1km，位于下游引航道左岸，該碼頭通過引橋與陸域相接。碼頭主體結(jié)構(gòu)采用預(yù)制后的沉箱，沉箱共20個(gè)。單個(gè)沉箱長(zhǎng)9.95m，寬7m，高6.9m，壁厚0.4m?？紤]到本工程的實(shí)際情況，沉箱施工采用陸上預(yù)制，水上安裝。在原二線船閘下游右側(cè)護(hù)岸后開挖一沉箱預(yù)制基坑，沉箱預(yù)制在開挖后的塢坑預(yù)制場(chǎng)內(nèi)進(jìn)行，沉箱預(yù)制完成后，在基坑?xùn)|側(cè)圍堰開挖一沉箱出運(yùn)通道，沉箱浮游拖運(yùn)至下游遠(yuǎn)調(diào)站碼頭位置進(jìn)行安裝。第一個(gè)沉箱于2009年12月26日開始出運(yùn)安裝，最后一個(gè)沉箱于2010年1月8日完成出運(yùn)安裝，共歷時(shí)14天，順利完成了所有沉箱的出運(yùn)安裝任務(wù)。

2沉箱出運(yùn)

2.1出運(yùn)前準(zhǔn)備

2.1.1人員準(zhǔn)備

為保證沉箱順利、安全地出運(yùn)安裝，對(duì)參與現(xiàn)場(chǎng)施工作業(yè)的各參加單位和人員工作職責(zé)進(jìn)行明確分工，做到步調(diào)一致，服從指揮，堅(jiān)決避免令從多出。

2.1.2物資和船機(jī)準(zhǔn)備

從沉箱出運(yùn)到現(xiàn)場(chǎng)安裝完畢，需要做好相關(guān)物資準(zhǔn)備，如蓋板、閥門桿、尼龍纜、卸扣、倒鏈、鋼絲扣子、棕繩等，沉箱出運(yùn)，要提前協(xié)調(diào)安排好船閘航政艇、海事巡邏艇各一艘，負(fù)責(zé)現(xiàn)場(chǎng)疏導(dǎo)和維持航道秩序。浮運(yùn)過程自備150T起重船一艘、交通船一條等船機(jī)設(shè)備。

對(duì)起重船等設(shè)備需報(bào)請(qǐng)監(jiān)理審批同意，正式出運(yùn)前組織檢查起重船各傳動(dòng)機(jī)械是否正常，主要部位螺栓有無松動(dòng)，制動(dòng)器是否良好；檢查錨泊、纜繩是否系緊，甲板上有無物件妨礙吊機(jī)回轉(zhuǎn)；檢查電器設(shè)備是否完好和電纜的絕緣情況，符合安全技術(shù)要求后方可使用。

2.1.3水文氣象資料收集分析

對(duì)下游引航道近三年的同期水位資料進(jìn)行收集，并對(duì)當(dāng)前的水位情況進(jìn)行觀測(cè)，分析近期水位因素對(duì)沉箱出運(yùn)的影響，確定沿沉箱出運(yùn)路線的航道水深，以滿足施工作業(yè)要求。

2.1.4通航管理準(zhǔn)備

①在進(jìn)行正式出運(yùn)作業(yè)前，提前十天對(duì)外發(fā)布航行通告，就有關(guān)作業(yè)事項(xiàng)及通航管制要求對(duì)外進(jìn)行公告。

②沉箱出運(yùn)前，項(xiàng)目部與涉及航道通行的船閘、海事、航道等部門進(jìn)行溝通協(xié)調(diào)，制訂科學(xué)合理的通航管理方案，配合做好沉箱出運(yùn)工作。

2.1.4測(cè)量和疏浚作業(yè)準(zhǔn)備

①現(xiàn)場(chǎng)對(duì)測(cè)量控制網(wǎng)進(jìn)行復(fù)合測(cè)量，保證基準(zhǔn)點(diǎn)的精度滿足測(cè)量定位要求。

②沉箱出運(yùn)前對(duì)碼頭前沿至預(yù)制塢坑出口間航道水深情況進(jìn)行測(cè)量，掌握第一手水深資料，對(duì)水深不足的河床及時(shí)進(jìn)行疏浚，以確保沉箱出運(yùn)的安全。

2.1.5施工措施準(zhǔn)備

為配合沉箱出運(yùn)，沉箱預(yù)制出運(yùn)前需做好以下幾項(xiàng)工作：

①沉箱出運(yùn)前將預(yù)留的2個(gè)Φ200閥門孔安裝好活動(dòng)閥門，便于出運(yùn)過程中隨時(shí)開啟灌水壓載。

②在沉箱前墻中段位置設(shè)吃水水尺線，以沉箱底面為高度起點(diǎn)，水尺自高度4m開始，終點(diǎn)高度為6.9m，水尺以10cm為一刻度單位，涂紅白相間油漆，以備沉箱浮運(yùn)安裝時(shí)使用。

③沉箱蓋板、閥門桿設(shè)計(jì)制作。

④沉箱出運(yùn)前，用起重船將蓋板等吊至沉箱頂部，并安裝就位。

⑤沉箱出運(yùn)前，將拖運(yùn)沉箱的纜繩和索具安裝好，并掛在沉箱頂部。

2.1.6沉箱浮游穩(wěn)定驗(yàn)算

對(duì)沉箱出運(yùn)、安裝過程中的吃水、艙內(nèi)壓水、浮游穩(wěn)定進(jìn)行詳細(xì)核定，并按計(jì)算數(shù)據(jù)進(jìn)行嚴(yán)格控制。

沉箱浮游穩(wěn)定計(jì)算書

名稱

計(jì)算式

體積Vi

形心距

體積距

Xi

Yi

ViXi

ViYi

底板

9.95*9.4*0.5

46.77

0

0.25

0

11.69

前后壁

9.95*0.4*6.4*2

50.94

0

3.7

0

188.49

側(cè)壁

6.2*0.35*6.4*2

27.78

0

3.7

0

102.77

縱隔壁

6.2*0.35*6.4

13.89

0

3.7

0

51.39

前后外趾

0.5*1/2*9.95*2

4.98

0

0.83

0

4.15

豎角

0.3/2*6.4*8

2.30

0

3.7

0

8.52

底角

0.3*0.3/2*(3.85+5.6)*2*2

1.70

0

0.60

0

1.02

合計(jì)

148.35

0

368.03

沉箱重量

363.46

t

無壓載情況

沉箱無壓載重心高度

Yc=

2.48

m

沉箱倉格面積

54.82

m

沉箱橫斷面面積

69.65

m

沉箱排水體積

V=

363.46

m

沉箱吃水

T=

5.15

m

浮心高度

Yw=

2.54

m

重心到浮心距離

a=

-0.06

m

慣性矩

I=

284.40

m

各倉慣性矩

∑i=

176.76

m

定傾半徑

ρ=

0.78

m

定傾高度

m=ρ-a

0.84

m

沉箱浮游穩(wěn)定吃水5.15m。

2.2沉箱出運(yùn)

沉箱預(yù)制完成經(jīng)監(jiān)理驗(yàn)收合格后，對(duì)塢坑內(nèi)進(jìn)行灌水，當(dāng)基坑內(nèi)水位與引航道水位持平時(shí)，起重船進(jìn)入塢坑，開始按順序起浮沉箱，每次只能出運(yùn)一個(gè)沉箱。

2.2.1起重船就位

沉箱起吊索具準(zhǔn)備完畢，起重船開始在沉箱起吊位置就位，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)沉箱的平面布置，起重船垂直于碼頭軸線就位。

2.2.2起重船掛吊具

起重船就位完成，駁船運(yùn)輸?shù)蹙咧疗鹬卮恢茫鹬毓⒌蹙邟煸诘蹉^上，并檢查施工安全。

2.2.3起吊沉箱出運(yùn)

所有吊點(diǎn)掛好后，起重船慢慢起鉤，鋼絲繩剛一受力即停止起鉤，由沉箱內(nèi)倉格向外排水，排水至一定程度，沉箱自然上浮，此時(shí)繼續(xù)收緊纜繩，使鋼絲繩保持受力狀態(tài)。檢查各吊點(diǎn)，確認(rèn)安全后開始往坑外拖運(yùn)。

沉箱出運(yùn)過程有關(guān)注意事項(xiàng)：

①起浮前，沉箱倉內(nèi)雜物必須清理干凈。

②沉箱起浮后，沉箱外壁應(yīng)采用墊木等工具防止沉箱間發(fā)生碰撞。

③起吊時(shí)司機(jī)與指揮人員須按規(guī)定手勢(shì)和信號(hào)進(jìn)行作業(yè)，在吊船的有效半徑和有效高度內(nèi)，不得有妨礙物，并經(jīng)常檢查錨泊固定纜繩的緊固情況，防止起吊時(shí)船舶走位。

3沉箱安裝

沉箱拖運(yùn)至安裝現(xiàn)場(chǎng)，通過定位方駁、人工手拉葫蘆和鋼絲繩調(diào)整沉箱位置，沉箱灌水精確就位。

3.1施工流程

3.2施工方法

沉箱依序安裝，由南至北，一個(gè)沉箱施工完畢后繼續(xù)進(jìn)行下一個(gè)沉箱的拖運(yùn)和安裝,由南向北依次排序?yàn)閱翁?hào)沉箱前沿設(shè)置鋼板護(hù)面和系船鉤，雙號(hào)沉箱前沿設(shè)置鋼板護(hù)面和鐵爬梯。

第一個(gè)沉箱安裝比較難于精確定位，可粗略安放就位，依靠第一個(gè)沉箱精確安放第二個(gè)沉箱，然后再起浮調(diào)整第一個(gè)沉箱。

為滿足沉箱吊裝需要，沉箱預(yù)制時(shí)，在沉箱頂面四角預(yù)埋直徑60mm的吊環(huán)，采用150t起重船四點(diǎn)吊吊浮沉箱出運(yùn)，吊力按70噸考慮，可減少沉箱吃水約1m，控制沉箱吃水在標(biāo)高4.3m處，起重船吊浮沉箱禁止吊力超過70噸，防止沉箱壁破損。

沉箱浮運(yùn)至安裝現(xiàn)場(chǎng),進(jìn)行灌水安裝。起重船吊沉箱大體就位，等沉箱穩(wěn)定后，用全站儀控制方位，安裝人員通過指揮信號(hào)，來指揮起重船進(jìn)行沉箱的調(diào)正，仔細(xì)調(diào)整沉箱位置，直至滿足安裝精度，起重船將沉箱安放到基床上。滿足安裝精度且沉箱穩(wěn)定后，打開閥門向沉箱艙內(nèi)注水下沉至基床頂面，下沉過程中，測(cè)量人員認(rèn)真觀測(cè)沉箱位置是否發(fā)生變化，若發(fā)生變動(dòng)，應(yīng)及時(shí)停止注水，重新調(diào)整沉箱位置后，再注水下沉，直至滿足規(guī)范、設(shè)計(jì)等關(guān)于沉箱安裝精度時(shí)為止。

采用已安裝沉箱為依托安裝其它沉箱時(shí)，根據(jù)相鄰的沉箱吊鼻尺寸準(zhǔn)備四根鋼絲繩和四個(gè)10t手拉葫蘆作工具，其中兩根鋼絲繩主要用于調(diào)整待安沉箱平面位置，另兩根鋼絲繩主要控制安裝縫寬，反復(fù)收緊或放松四個(gè)手拉葫蘆仔細(xì)調(diào)整沉箱位置，滿足安裝精度且沉箱穩(wěn)定后，打開閥門向沉箱艙內(nèi)注水下沉至基床頂面，下沉過程中，測(cè)量人員認(rèn)真觀測(cè)沉箱位置是否發(fā)生變化，若發(fā)生變動(dòng)，應(yīng)及時(shí)停止注水，重新調(diào)整沉箱位置后，再注水下沉，直至滿足安裝精度時(shí)為止。

第一個(gè)沉箱安裝合格后，則后續(xù)沉箱安裝不需要方駁定位，可以用安裝好的沉箱為依托實(shí)施安裝。

沉箱安裝時(shí)應(yīng)嚴(yán)格控制沉箱內(nèi)外水頭差不大于設(shè)計(jì)要求。

沉箱安裝注意事項(xiàng)：

①船駁就位時(shí)，應(yīng)注意現(xiàn)場(chǎng)位置，避免錨纜破壞基床。

②沉箱安裝前，應(yīng)檢查基床整平面有無擾動(dòng)或基床面上有無異物。

③沉箱安裝時(shí)要專人統(tǒng)一指揮。沉箱底面應(yīng)與基床頂面傾斜度一致，以免挫壞基床。

④安裝沉箱時(shí)應(yīng)嚴(yán)格控制壓倉水高度，盡量按箱內(nèi)外水面計(jì)算高差緩慢下沉。

⑤沉箱安裝時(shí)要采取有效保護(hù)措施，避免碰壞沉箱棱角。

⑥沉箱安裝后，應(yīng)及時(shí)檢查偏位，縫寬，及時(shí)