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港口航道工程沉箱施工技術(shù)要點(diǎn)研究

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港口航道工程沉箱施工技術(shù)要點(diǎn)研究

摘要:在港口航道工程中,沉箱施工技術(shù)有著獨(dú)特的優(yōu)勢(shì),因此被廣泛的應(yīng)用,對(duì)于提升施工效率以及保證工程的質(zhì)量有著積極的作用。本文主要對(duì)港口航道工程沉箱施工技術(shù)進(jìn)行了簡(jiǎn)要的分析。

關(guān)鍵詞:港口航道;沉箱施工;技術(shù)要點(diǎn)

1.工程概況

本工程為全敞開(kāi)式施工,容易受臺(tái)風(fēng)等自然災(zāi)害的影響,本地強(qiáng)風(fēng)向?yàn)镹NW向及SW向,次強(qiáng)風(fēng)向?yàn)镹W向及NNE向,常風(fēng)向?yàn)镹NW向及NW向。工程區(qū)域潮汐屬不規(guī)則半日潮,歷年最高潮位1.74m,最低潮位-2.08m,平均高潮位0.7m,平均低潮位-0.65m,平均潮差1.35m。工程開(kāi)始時(shí)應(yīng)制定好相應(yīng)的預(yù)防措施和應(yīng)急預(yù)案,施工時(shí)密切關(guān)注天氣變化,精心組織,確保工程的順利開(kāi)展。本工程沉箱共計(jì)46個(gè),其中A型沉箱20個(gè),B型沉箱18個(gè),C型沉箱8個(gè)。

2.港口航道工程沉箱施工技術(shù)要點(diǎn)

2.1沉箱出運(yùn)前準(zhǔn)備

(1)鐵工班負(fù)責(zé)沉箱出運(yùn)所需的閥門(mén)桿(B型沉箱頂面6米,C型沉箱11.9米全部)、爬梯、蓋板的制作、改造與檢修。(2)電工班負(fù)責(zé)選用滿足出運(yùn)要求的閥門(mén)(平式法蘭盤(pán)),閥門(mén)內(nèi)口徑:B型沉箱DN200,C型沉箱DN150,要求承受壓強(qiáng)不低于0.25MPa。負(fù)責(zé)水泵的挑選與維護(hù),20萬(wàn)噸起浮用水泵揚(yáng)程不小于22m,安裝水泵揚(yáng)程不小于15m。(3)預(yù)制分公司負(fù)責(zé)B型沉箱閥門(mén)預(yù)埋件的焊接與安裝,閥門(mén)與閥門(mén)桿的焊接與安裝(除頂面6米外),吊拖環(huán)的預(yù)埋、沉箱水尺畫(huà)線7~23m,間距20cm,3#線上沉箱的陸上移運(yùn)、上船工作;(4)起重班檢查沉箱內(nèi)串水孔的設(shè)置是否滿足要求并通暢,沉箱內(nèi)是否有遺留的木楔子以及有可能封堵串水孔的物體,是否有非串水孔未進(jìn)行封堵處理,用木契子封堵外墻頂部過(guò)水孔;(5)將沉箱出運(yùn)蓋板按編號(hào)安裝在沉箱上,安裝前有專(zhuān)人負(fù)責(zé)檢查周轉(zhuǎn)蓋板支腿是否連接牢固,沉箱內(nèi)閥門(mén)是否完好,并轉(zhuǎn)動(dòng)靈活。(6)吊裝閥門(mén)桿后再次開(kāi)啟閥門(mén)到底后檢查閥門(mén)的靈活性,并固定。(7)測(cè)量掃測(cè)下潛坑,及與航道相連部分海域水深并提供準(zhǔn)確的測(cè)深記錄,以確定是否滿足沉箱出塢需要。提供沉箱存放場(chǎng)拋填水深資料。在臺(tái)座前沿標(biāo)識(shí)出臺(tái)座中軸線,并用紅漆進(jìn)行標(biāo)識(shí),在出運(yùn)口設(shè)置水尺一個(gè)。

2.2沉箱上塢

(1)由于出運(yùn)口岸線窄小,半潛駁橫跨座底需通過(guò)拖輪拖帶到出運(yùn)口外側(cè)口門(mén)處下錨,在潮位落至+1.92m時(shí)拖輪綁至岸側(cè)100m處改由拖輪通纜至出運(yùn)口岸線,然后半潛駁通過(guò)纜繩絞移至座底梁上,半潛駁對(duì)中時(shí)偏差不大于10mm。(2)半潛駁出運(yùn)6000T沉箱滿載吃水4.8m左右,加上壓載倉(cāng)殘余水取5m,空載吃水約1.6m。座底梁安裝實(shí)測(cè)最大頂標(biāo)高-3.453m(需根據(jù)實(shí)際壓載沉降情況確定最終值),半潛駁宜在潮位落到+1.9m時(shí)精確對(duì)中座底,預(yù)制分公司負(fù)責(zé)協(xié)助半潛駁座底。(3)B型沉箱由預(yù)制分公司負(fù)責(zé)預(yù)制完成,滿足出運(yùn)強(qiáng)度后,用膠囊臺(tái)車(chē)移運(yùn)到出運(yùn)口。半潛駁乘潮座底后,連接短軌,臺(tái)車(chē)將沉箱頂升后運(yùn)移上船,臺(tái)車(chē)二次頂升沉箱后使沉箱座實(shí)在墊梁上,在潮位漲至+1.5m時(shí)半潛駁具備起浮拖航條件,半潛駁排水,項(xiàng)目部安排人員同時(shí)排除壓倉(cāng)水,辦理交接手續(xù),雙方現(xiàn)場(chǎng)簽字。(4)C型沉箱在港區(qū)內(nèi)預(yù)制場(chǎng)預(yù)制,并以氣囊滾運(yùn)的方式移到3#線上,改成膠囊臺(tái)車(chē)方式交由預(yù)制分公司負(fù)責(zé)將沉箱頂推上船。

2.3沉箱出塢(以B型沉箱為例)

(1)半潛駁拖航至下潛區(qū)域:半潛駁起浮后通過(guò)錨纜絞動(dòng)離開(kāi)座底梁區(qū)域,由兩艘拖輪協(xié)助半潛駁拖運(yùn)至下潛坑內(nèi)駐位,駐位采用GPS定位;(2)使用半潛駁吊機(jī)將出運(yùn)人員送至沉箱頂部,沉箱上施工人員將晃繩與安裝吊環(huán)固定,固定完畢后,啟動(dòng)錨機(jī)將晃繩收緊?;卫K采用Φ75mm的丙綸繩,單根長(zhǎng)度55~60m。二次檢查沉箱出運(yùn)所需繩索、工具是否齊備。(3)半潛駁下潛。半潛駁定位完畢后,半潛駁利用船上儀器檢測(cè)水深,確認(rèn)無(wú)淺點(diǎn)后,由船長(zhǎng)指揮壓水下潛,下潛到水面沒(méi)過(guò)船甲板面至沉箱底板期間,半潛駁船長(zhǎng)及操作手應(yīng)特別注意觀察船體平衡現(xiàn)象,并注意保持船身平穩(wěn)。半潛駁下潛至沉箱閥門(mén)孔淹沒(méi)1m位置時(shí)停止下潛,由沉箱上專(zhuān)人檢查閥門(mén)是否漏水或滲水(若發(fā)現(xiàn)問(wèn)題,半潛駁立即排水起浮直至露出閥門(mén)進(jìn)行檢修),本次沉箱出運(yùn)使用DN200型閥門(mén),最大開(kāi)啟圈數(shù)為40圈,確認(rèn)無(wú)漏水滲水現(xiàn)象同時(shí)開(kāi)啟閥門(mén)30圈,往艙格內(nèi)加水,各倉(cāng)加水深度3.8m,在接近壓水高度前應(yīng)提前將閥門(mén)關(guān)至10圈,勘測(cè)水深,達(dá)到要求后立即關(guān)閉閥門(mén),并通知半潛駁繼續(xù)下潛。(4)沉箱起浮離塢。當(dāng)半潛駁下潛至塢內(nèi)吃水15.4m時(shí),沉箱吃水13.9m達(dá)到起浮狀態(tài),半潛駁應(yīng)繼續(xù)下潛30cm,以保證沉箱完全脫離鋼墊梁。在有涌浪時(shí)可以稍大一些控制,防止沉箱碰撞鋼墊梁。(5)沉箱拖航。當(dāng)沉箱完全起浮后,沉箱上施工人員指令拖輪加大馬力將沉箱拖帶離塢。沉箱離塢時(shí),沉箱四角晃繩隨沉箱移動(dòng)松開(kāi),并根據(jù)要求將遠(yuǎn)端晃繩及時(shí)解掉。沉箱頂推出半潛駁后,主拖輪綁靠沉箱穩(wěn)住沉箱,同時(shí)沉箱離半潛駁近角處的晃繩保持一定力量,協(xié)助穩(wěn)定沉箱。頂推拖輪靠近沉箱拿拖纜。沉箱上人員開(kāi)啟閥門(mén),將壓倉(cāng)水高度控制在4.3m,沉箱吃水14.28m,使沉箱滿足拖運(yùn)穩(wěn)定要求。確定壓倉(cāng)水無(wú)誤后,將閥門(mén)桿關(guān)閉后固定,收起打水板等工具,使壓倉(cāng)水高度保持4.3m,干舷8.7m,定傾高度約0.49m,滿足短途拖航要求。由于港池底標(biāo)高為-14.5m,故應(yīng)嚴(yán)格控制出塢后的壓倉(cāng)水高度,保證沉箱拖運(yùn)安全。乘1米潮位,輔助拖輪加車(chē)拖帶沉箱,沉箱與半潛駁間晃繩解除,主拖輪繼續(xù)協(xié)助拖帶拖輪穩(wěn)定沉箱,沉箱上人員檢查沉箱穩(wěn)性后隨沉箱一起前往安放地點(diǎn)。

2.4沉箱安裝(存放)

(1)沉箱靠駁,在沉箱離定位駁150米時(shí),輔助拖輪打纜,沉箱上人員利用回收纜繩將丙綸繩拖纜收回沉箱上,主拖輪繼續(xù)綁靠沉箱緩慢移動(dòng)到定位駁,定位駁船長(zhǎng)將錨機(jī)離合脫開(kāi)調(diào)至剎車(chē)狀態(tài)接收沉箱。(2)沉箱封固,沉箱在靠近定位駁時(shí)沉箱上人員將纜繩投向定位駁,定位駁上留置4人,負(fù)責(zé)將船上纜繩引至沉箱上,并協(xié)助沉箱上人員固定沉箱。沉箱采用四角封固方式,交叉帶纜,纜繩選用Φ85mm的丙綸繩四條固定。沉箱靠穩(wěn)后主拖輪解纜離開(kāi)。(3)沉箱安裝,沉箱采用人工安裝方式乘潮安裝,在潮位接近2米時(shí)起重人員要提早準(zhǔn)備,將沉箱壓載水調(diào)整到干舷3米,并適度收放定位駁上錨固纜繩。(4)潮位達(dá)到2m后開(kāi)始給沉箱進(jìn)行倉(cāng)內(nèi)壓水,沉箱倉(cāng)內(nèi)壓水高度12.5m,沉箱干舷1.89米,由于一般低潮位約50cm左右,故沉箱安裝壓載水最多可加至14.2m,干舷高度約0.48m,隨潮位的跌落,隨時(shí)調(diào)整壓載倉(cāng)內(nèi)水位,保證沉箱處于臨界起浮狀態(tài)。測(cè)量人員觀測(cè)沉箱前沿線與準(zhǔn)線偏差,并通知起重安裝人員進(jìn)行調(diào)整。20萬(wàn)噸沉箱安裝線離設(shè)計(jì)前沿線1000mm,直立式岸壁標(biāo)準(zhǔn)沉箱安裝前沿線離設(shè)計(jì)前沿線為334mm。安裝第一個(gè)沉箱時(shí)可以先粗略安放,主要控制好安裝里程負(fù)偏差小于20cm,等第二個(gè)沉箱安裝時(shí)以第一個(gè)沉箱為依托進(jìn)行精確安裝,然后再調(diào)整第一個(gè)沉箱。沉箱安裝時(shí)由起重人員進(jìn)行操作,通過(guò)收放手拉葫蘆控制沉箱的前沿線位置與里程滿足設(shè)計(jì)要求與規(guī)范規(guī)定。達(dá)到要求后,打開(kāi)閥門(mén)進(jìn)行試壓水,由測(cè)量人員進(jìn)行實(shí)時(shí)觀測(cè)沉箱前沿線位移與里程偏差變化是否超出規(guī)范要求,如不滿足要求則關(guān)閉閥門(mén),抽水起浮進(jìn)行二次調(diào)整,直至滿足規(guī)范要求,繼續(xù)壓水直至沉箱座實(shí)基床并趨于穩(wěn)定。(5)天氣允許情況下隔一潮水后進(jìn)行觀測(cè),如偏差滿足規(guī)范要求,定位駁靠沉箱將蓋板及閥門(mén)桿等吊至船倉(cāng)內(nèi)運(yùn)至預(yù)制場(chǎng)進(jìn)行下一個(gè)沉箱出運(yùn)的準(zhǔn)備工作。蓋板吊除前應(yīng)用閥門(mén)桿將閥門(mén)關(guān)閉嚴(yán)密。然后進(jìn)行下一工序箱內(nèi)回填的施工,如不滿足要求則重復(fù)上述步操作進(jìn)行二次安裝。滿足規(guī)范要求后記錄沉箱安裝偏差值做為原始數(shù)據(jù)進(jìn)行資料整理。如天氣不好,就將蓋板隨時(shí)調(diào)移,調(diào)整時(shí)再重新安放。(6)沉箱存放,第一槽6個(gè)沉箱存放于順岸碼頭3#泊位前沿,距碼頭前沿約30m,沉箱存放間距按6米控制。定位駁靠碼頭側(cè)駐位,沉箱靠定位駁后通過(guò)錨纜移動(dòng)存放至指定位置上,由于港池及沉箱存放場(chǎng)地標(biāo)高較高-14.5m,故沉箱存放時(shí)應(yīng)乘不低于+0.8m的高潮位靠泊存放,存放后干舷8.5m。倉(cāng)內(nèi)壓水高度14米,吊移蓋板后出運(yùn)下一個(gè)沉箱。(7)C型沉箱的出運(yùn)與B型沉箱一致,但C1沉箱穩(wěn)定吃水達(dá)14.3m,港池內(nèi)拖航時(shí)需乘潮進(jìn)行,潮位值不小于+1.0m。(8)沉箱安裝后應(yīng)及時(shí)進(jìn)行箱內(nèi)回填的施工。以保證沉箱的穩(wěn)定,箱內(nèi)回填時(shí)應(yīng)有防碰撞措施,保證沉箱結(jié)構(gòu)的完整性。

3.結(jié)語(yǔ)

在港口航道工程建設(shè)中,其施工質(zhì)量至關(guān)重要,因此在施工中必須要采取科學(xué)的施工技術(shù),并保證施工技術(shù)水平。本文主要對(duì)港口航道工程沉箱施工技術(shù)進(jìn)行了簡(jiǎn)要的分析,結(jié)合工程實(shí)例,對(duì)其中的技術(shù)要點(diǎn)進(jìn)行了探討,希望能夠?yàn)橥刑峁┮欢ǖ慕梃b,共同促進(jìn)港口航道工程施工技術(shù)水平的進(jìn)步。

參考文獻(xiàn):

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作者:徐河 單位:廣東宏大廣航工程有限公司