邵伯三線船閘工程下游遠調(diào)碼頭沉箱出運和安裝施工綜述

邵伯三線船閘工程下游遠調(diào)碼頭沉箱出運和安裝施工綜述1概述

邵伯三線船閘下游遠調(diào)碼頭長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。碼頭主體結構采用預制后的沉箱，沉箱共20個。單個沉箱長9.95m，寬7m，高6.9m，壁厚0.4m?？紤]到本工程的實際情況，沉箱施工采用陸上預制，水上安裝。在原二線船閘下游右側護岸后開挖一沉箱預制基坑，沉箱預制在開挖后的塢坑預制場內(nèi)進行，沉箱預制完成后，在基坑東側圍堰開挖一沉箱出運通道，沉箱浮游拖運至下游遠調(diào)站碼頭位置進行安裝。第一個沉箱于2009年12月26日開始出運安裝，最后一個沉箱于2010年1月8日完成出運安裝，共歷時14天，順利完成了所有沉箱的出運安裝任務。

2沉箱出運

2.1出運前準備

2.1.1人員準備

為保證沉箱順利、安全地出運安裝，對參與現(xiàn)場施工作業(yè)的各參加單位和人員工作職責進行明確分工，做到步調(diào)一致，服從指揮，堅決避免令從多出。

2.1.2物資和船機準備

從沉箱出運到現(xiàn)場安裝完畢，需要做好相關物資準備，如蓋板、閥門桿、尼龍纜、卸扣、倒鏈、鋼絲扣子、棕繩等，沉箱出運，要提前協(xié)調(diào)安排好船閘航政艇、海事巡邏艇各一艘，負責現(xiàn)場疏導和維持航道秩序。浮運過程自備150T起重船一艘、交通船一條等船機設備。

對起重船等設備需報請監(jiān)理審批同意，正式出運前組織檢查起重船各傳動機械是否正常，主要部位螺栓有無松動，制動器是否良好；檢查錨泊、纜繩是否系緊，甲板上有無物件妨礙吊機回轉；檢查電器設備是否完好和電纜的絕緣情況，符合安全技術要求后方可使用。

2.1.3水文氣象資料收集分析

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

2.1.4通航管理準備

①在進行正式出運作業(yè)前，提前十天對外發(fā)布航行通告，就有關作業(yè)事項及通航管制要求對外進行公告。

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

2.1.4測量和疏浚作業(yè)準備

①現(xiàn)場對測量控制網(wǎng)進行復合測量，保證基準點的精度滿足測量定位要求。

②沉箱出運前對碼頭前沿至預制塢坑出口間航道水深情況進行測量，掌握第一手水深資料，對水深不足的河床及時進行疏浚，以確保沉箱出運的安全。

2.1.5施工措施準備

為配合沉箱出運，沉箱預制出運前需做好以下幾項工作：

①沉箱出運前將預留的2個Φ200閥門孔安裝好活動閥門，便于出運過程中隨時開啟灌水壓載。

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

③沉箱蓋板、閥門桿設計制作。

④沉箱出運前，用起重船將蓋板等吊至沉箱頂部，并安裝就位。

⑤沉箱出運前，將拖運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)定驗算

對沉箱出運、安裝過程中的吃水、艙內(nèi)壓水、浮游穩(wěn)定進行詳細核定，并按計算數(shù)據(jù)進行嚴格控制。

沉箱浮游穩(wěn)定計算書

名稱

計算式

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

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

沉箱預制完成經(jīng)監(jiān)理驗收合格后，對塢坑內(nèi)進行灌水，當基坑內(nèi)水位與引航道水位持平時，起重船進入塢坑，開始按順序起浮沉箱，每次只能出運一個沉箱。

2.2.1起重船就位

沉箱起吊索具準備完畢，起重船開始在沉箱起吊位置就位，根據(jù)現(xiàn)場沉箱的平面布置，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

所有吊點掛好后，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，此時繼續(xù)收緊纜繩，使鋼絲繩保持受力狀態(tài)。檢查各吊點，確認安全后開始往坑外拖運。

沉箱出運過程有關注意事項：

①起浮前，沉箱倉內(nèi)雜物必須清理干凈。

②沉箱起浮后，沉箱外壁應采用墊木等工具防止沉箱間發(fā)生碰撞。

③起吊時司機與指揮人員須按規(guī)定手勢和信號進行作業(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，防止起吊時船舶走位。

3沉箱安裝

沉箱拖運至安裝現(xiàn)場，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，一個沉箱施工完畢后繼續(xù)進行下一個沉箱的拖運和安裝,由南向北依次排序為單號沉箱前沿設置鋼板護面和系船鉤，雙號沉箱前沿設置鋼板護面和鐵爬梯。

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

為滿足沉箱吊裝需要，沉箱預制時，在沉箱頂面四角預埋直徑60mm的吊環(huán)，采用150t起重船四點吊吊浮沉箱出運，吊力按70噸考慮，可減少沉箱吃水約1m，控制沉箱吃水在標高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。

沉箱浮運至安裝現(xiàn)場,進行灌水安裝。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，來指揮起重船進行沉箱的調(diào)正，仔細調(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，測量人員認真觀測沉箱位置是否發(fā)生變化，若發(fā)生變動，應及時停止注水，重新調(diào)整沉箱位置后，再注水下沉，直至滿足規(guī)范、設計等關于沉箱安裝精度時為止。

采用已安裝沉箱為依托安裝其它沉箱時，根據(jù)相鄰的沉箱吊鼻尺寸準備四根鋼絲繩和四個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，反復收緊或放松四個手拉葫蘆仔細調(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，測量人員認真觀測沉箱位置是否發(fā)生變化，若發(fā)生變動，應及時停止注水，重新調(diào)整沉箱位置后，再注水下沉，直至滿足安裝精度時為止。

第一個沉箱安裝合格后，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施安裝。

沉箱安裝時應嚴格控制沉箱內(nèi)外水頭差不大于設計要求。

沉箱安裝注意事項：

①船駁就位時，應注意現(xiàn)場位置，避免錨纜破壞基床。

②沉箱安裝前，應檢查基床整平面有無擾動或基床面上有無異物。

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

④安裝沉箱時應嚴格控制壓倉水高度，盡量按箱內(nèi)外水面計算高差緩慢下沉。

⑤沉箱安裝時要采取有效保護措施，避免碰壞沉箱棱角。

⑥沉箱安裝后，應及時檢查偏位，縫寬，及時