沉箱安装施工方案清楚明了

中船龙穴造船基地海洋工程区护堤工程（第二标段）第17页，共17页沉箱安装施工方方案一、工程概况本工程需安装沉沉沉箱14件，单件件沉沉箱重量量约为为11700t。沉箱预预制制工作安安排在在本单位位东江江口预制制场，预预制沉箱箱经验验收合格格后，使使用半潜潜驳水水运至现现场，现现场设置置下潜潜坑，半半潜驳驳于现场场定位位下潜，沉沉箱箱浮态出出半潜潜驳。根根据现现场水位位条件件，使用用吊机机船配合合卷杨杨机拖带带沉箱箱至安装装位置置，灌水水使沉沉箱下沉沉就位位安装。二、施工顺序及及及工艺流流程2.1安装顺序序序沉箱的安装顺序序序为：整整体工工程安排排为从从西向东东方向向进行沉沉箱安安装，由CX1（13件）→CX2（1件）。2.2工艺流程程三、施工方法根据工程需要，沉沉箱安装将采采用本单位“南沙号”半潜驳。“南沙号”半潜驳(浮船坞)性能参数如下下：主尺寸L×B×××D48×33.555×3..4载重量4100t坞内宽28m甲板有效面积1344m2坞墙高13m最大注水下沉时时时间3.5h空载平均吃水0.72m最大抽水上浮时时时间3.5h满载吃水3.255m吊机10t×35mmm2台最大下沉吃水15.4m发电机125KwA2台压载水泵900m3/hhh×155m2台辅水泵75m3/h×××15mm2台沉箱安装工艺主主主要分为为三个个阶段：：沉箱箱出半潜潜驳、沉沉箱拖带带、沉沉箱安装装。3.1沉箱浮浮浮游稳定定计算算结果本计算根据设计计计图纸及及规范范要求进进行，砼砼按2.455tt/m3，海水按1.02211t/mm3计算，出出运运前再详详细测测量沉箱箱实际际尺寸以以校核核本计算算结果果。沉箱重量：111770t沉箱重心高度：：：4.118mm压载海水重量：：：19883tt沉箱内压载水深深深度：(前仓)0.8888m（后仓）1.655m稳定漂浮时沉箱箱箱吃水：7.111mm稳定漂浮时定倾倾倾半径：0.877mm稳定漂浮时定倾倾倾高度：0.211mm3.2施工前前前准备准备工作包括：：：下潜坑坑、养养生池施工工；；确定航航道；；安装辅辅助设设施；抽灌水水水泵泵安装和遛尾及牵牵引引绳的安安装。3.2.1下潜潜潜坑施工工沉箱由“南沙号号号”半潜驳运运载载到施工工水域域现场，需需选选择合适适的下下潜地点点供半半潜驳下下潜、沉沉箱出半半潜驳驳，根据据现场场实际情情况，确定定在施工水水域附近选选定一区域域：50m××70m，抛砂后高高程-12.55m作为下潜潜坑。（详详见下图）下潜坑平、断面面面图3.2.2养养养生池施施工为确保沉箱安装装装的及时时性和和连续性性，计计划在施施工区区域设置置养生生池，用用以存存放沉箱箱。养养生池的的作用用仅是临临时存存放沉箱箱，故故范围考考虑最最多存放6个沉箱，面面面积大约30m××1100m，其位于于沉沉箱出坞坞方向向，距离离下潜潜坑约80m。3.2.3航道道道准备在沉箱安装工作作作开始前前，对对施工区区的海海域情况况进行行详细的的测量量，主要要采用用测深仪仪对浮浮船坞的的进、出出路线，作作业业区域等等进行行详细测测量，使使用抓斗斗船清清除浅点点。同时要对沉箱拖拖拖带的路路线进进行测量量，根根据沉箱箱浮游游稳定时时吃水水深度为7.111m，考虑约1m的富余深深度度，沉箱箱拖带带路线的的水深深条件应应大于于8.1m。拖轮吃水要求555m，调头水水域域要求有3倍船长，浮浮浮船坞船船长48m，故临时时航航道要求150m，现拟定定开开挖临时时航道道180m（前沿线线外180m挖泥至-5.00m）。为满满足足沉箱出出坞后后拖至安安装位位置沉箱箱的吃吃水要求求（7.111m），前沿沿线线外75m范围挖泥泥至-7.66m。3.2.4安装装装辅助设设施半潜驳由测量船船船引导进进入下下潜坑后后，测测量人员员上半半潜驳，用用GPS协助半潜潜驳驳在下潜潜坑抛抛锚定位位，同同时用水水砣测测量下潜潜坑实实际水深深。半潜驳定位完成成成后，驳驳船布布置在沉沉箱半半潜驳口口前方方约100m，进行抛抛锚锚定位，方方驳驳上配有有3台5t卷扬机、一一一台10t吊机和一一台180kW发电机，用用用来牵引引沉箱箱出半潜潜驳。同同时发电电船紧紧靠在半半潜驳驳侧壁，发发电电船上配配备有有1台150kW发电机，为为为施工过过程灌灌水、抽抽水以以及照明明的供供应电力力。施施工过程程所需需的施工工操作作平台、工工具具、材料料也存存放于发发电船船上。沉箱顶部根据隔隔隔仓尺寸寸加工工操作平平台，分分别布置置于沉沉箱两侧侧的隔隔仓顶部部（每每个沉箱4件），以以栈栈桥作连连通，供供施工人人员在在沉箱顶顶作业业。半潜潜驳就就位后利利用半半潜驳顶顶上的的1台3t/3300m起重机安安装装。半潜潜驳顶顶与沉箱箱间另另设栈桥桥形成成通道。操操作作平台上上配备备有施工工需要要的控制制电箱箱、照明明灯具具以及护护栏、速速差自控控器、救救生圈等等设备备。遇胸胸墙预预埋钢筋筋对操操作平台台安放放有阻碍碍的位位置，派派民工工先弯下下钢筋筋，以使使平台台安放顺顺利。如如下图：：沉箱箱顶操作作平台台示意图图所示示。沉箱顶操作平台台台示意图图3.2.5抽灌灌灌水水泵泵安装装在沉箱内外分别别别各安装4～8台大流量量潜潜水泵（80～100mm3/h），用于于沉沉箱隔仓仓抽灌灌水和调调整沉沉箱平衡衡稳定定时抽灌灌水用用。沉箱预制时考虑虑虑到抽灌灌水的的需要，沉沉箱箱前、后后两排排隔仓的的上游游两个隔隔仓、下下游两个个隔仓仓预制时时在其其隔墙最最下方方用预制制孔相相通，这这样沉沉箱可按按四个个内仓孔孔考虑虑。注水阀门门门孔连通通孔连连通孔注水阀门门孔孔连通孔及注水阀阀阀门孔示示意图图3.2.6遛尾尾尾及牵引引绳安安装沉箱顶四角预埋埋埋有拉环环，分分别用4根100m长φ60的尼龙缆缆绳绳与“南沙号”的缆桩连连接接，用以以沉箱箱固定，并并作作为沉箱箱出半半潜驳时时溜尾尾用。在沉箱两个侧壁壁壁离沉箱箱底面面H=8..55m处各有两两个个预留孔孔（孔孔内径46mm），供沉沉箱箱出半潜潜驳及及安装时时拖运运与卷扬扬机或或拖轮连连接用用。预留留孔上上安装2根φ36mm的拉杆，分分分别用卡卡环接接上长8mφ22的钢丝绳绳，牵牵引时，用用8.5t卡环与卷卷扬扬机钢丝丝绳连连接。沉沉箱下下潜前，可可通通过半潜潜驳上上的吊机机吊装装已加工工完成成的钢筋筋爬梯梯到拉杆杆孔位位置，供供安装装拉杆使使用。以上工作均在半半半潜驳到到达安安装现场场，并并准备下下潜前前完成。3.3沉箱出出出半潜驳驳3.3.1下潜潜潜出半潜潜驳的的潮位和和时间间确定经浮游稳定计算算算，当定定倾高高度m=0..221m时，沉箱箱吃吃水深度度为7.111m，沉箱支支垫垫高度0.300m，浮船坞坞型型深3.4m；为了沉沉箱箱可以顺顺利出出坞，沉沉箱起起浮还需需有一一定的水水深余余量（选选取0.5m）。下潜坑水深≥777.111+00.3++3..4+00.55=111.331m当天高潮潮位下下下潜区必必须满满足水深≥11.3311m，由于下下潜潜坑抛砂砂后标标高-12..55m，最低潮潮为+0.55m，故沉箱箱全全天候可可以出出坞。3.3.2牵引引引出半潜潜驳测量人员监测潮潮潮位，待待潮位位符合要要求时时（涨潮潮过程程中），安安装装主管指指挥浮浮船坞加加水下下潜。在浮船坞下潜过过过程中，指指挥挥员密切切注意意浮船坞坞的下下潜情况况，以以及沉箱箱的吃吃水深度度。在在沉箱深深度达达6m时（高于于注注水阀门门的安安装高度度），开开启注水水阀门门，同时时密切切注意仓仓内注注水的深深度，每每个隔仓仓打水水砣测出出较为为准确的的压仓仓水深，并并根根据水深深，按按计算要要求调调节压仓仓水深深，前仓仓：0.888m，后仓：1.655m。加水过过程程与浮船船坞下下潜相协协调。沉箱稳定起浮吃吃吃水为7.111m，当沉箱箱吃吃水达到6.5m时，已接接近近沉箱起起浮的的临界条条件，此此时，由由监测测沉箱吃吃水的的技术员员通知知调度，调调度度下达指指令，浮浮船坞暂暂停下下潜。在在旁待待命的木木船上上，施工工员带带领民工工，指指挥木船船将已已准备好好的钢钢丝绳分分别连连接至沉沉箱上上的钢丝丝绳及及方驳上上卷扬扬机的钢钢丝绳绳。与此此同时时，沉箱箱上的的技术员员复核核沉箱内内的压压仓水深深，若若未达到到计算算压仓水水深则则继续调调节压压仓注水水，直直至压仓仓水深深满足计计算要要求。待待钢丝丝绳连接接及压压仓注水水工作作就绪后后，调调度安排排浮船船坞上自自带的的起重机机将连连接浮船船坞顶顶及沉箱箱顶的的工作栈栈桥吊吊离。浮船坞继续下潜潜潜，当沉沉箱起起浮时（此此时时沉箱吃吃水约约为7.111m），启动动卷卷扬机，略略紧紧张钢丝丝绳，使使之处于于轻微微受力状状态，浮浮船坞继继续下下潜至7.5m（甲板面面），沉沉箱完全全处于于漂浮状状态。此此过程中中，沉沉箱上技技术员员观察沉沉箱的的倾斜情情况，适适当注水水调节节沉箱平平衡。沉箱吃水达到稳稳稳定要求求并处处于水平平状态态后，指指挥员员指挥方方驳上上卷扬机机操作作手启动动卷扬扬机牵引引钢丝丝绳，缓缓慢拖拖动沉箱箱出坞坞，同时时，根根据沉箱箱的移移动速度度，调调节遛尾尾缆绳绳的松紧紧，确确保沉箱箱出坞坞时缓慢慢、匀匀速。沉沉箱刚刚刚完全全出坞坞口时暂暂停牵牵引，解解开下下游遛尾尾的2根缆绳，上上上游的2根缆绳继继续续遛尾。最最后后观察沉沉箱的的压仓水水深及及沉箱的的平衡衡状态，未未达达到稳定定状态态时再调调节压压仓水，确确保保稳定后后再次次启动卷卷扬机机，将沉沉箱缓缓慢匀速速地拖拖出下潜潜坑并并靠在方方驳边边。沉箱出半潜驳方方方向南沙号及沉箱遛尾缆绳牵引钢丝丝绳卷扬机吊机船沉箱出半潜驳示示示意图3.4沉箱浮游游游拖运沉箱浮游拖运之之之前，用用测量量船（交交通船船+测深仪）对对对沉箱出出运通通道进行行测量量，以确确保沉沉箱浮游游拖运运过程不不搁浅浅。沉箱拖出下潜坑坑坑后，调调节压压仓水深深使之之处于稳稳定平平衡状态态，指指挥员指指挥方方驳上卷卷扬机机操作手手启动动卷扬机机牵引引钢丝绳绳，缓缓慢拖动动沉箱箱，使其其到达达码头前前沿附附近。当待安装沉箱基基基床未整整理完完毕，或或潮汐汐潮位不不符合合条件，沉沉箱箱无法直直接安安装，浮浮游拖拖运的沉沉箱必必须暂时时停靠靠于码头头前沿沿，等候候安装装，停靠靠期间间派人值值班，以以免沉箱箱漂移移与已安安装好好的沉箱箱发生生碰撞。3.5沉箱安装装装根据工程进度安安安排，沉沉箱安安装从西西向东东安装，沉沉箱箱定位安安装可可利用已已安装装的系泊泊码头头预留沉沉箱作作为定位位及牵牵引。施施工流流程：吊机船将待安沉箱拖运到现场安装区域吊机船在安装区域抛锚定位通过绞动卷扬机，将安装起重船移动，使待安沉箱紧靠着已预留安装好的沉箱旁，进行粗定位打开待安沉箱进水阀门，给沉箱注水吊机船将待安沉箱拖运到现场安装区域吊机船在安装区域抛锚定位通过绞动卷扬机，将安装起重船移动，使待安沉箱紧靠着已预留安装好的沉箱旁，进行粗定位打开待安沉箱进水阀门，给沉箱注水待沉箱下沉到一定深度后，将待安沉箱与已预留安装好的沉箱通过钢丝绳和手动葫芦交叉连接，并收紧钢丝绳沉箱下沉到距离基床1m左右，调整沉箱与基床吻合沉箱下沉到距离基床面30cm，调整沉箱前后左右的高差和偏位，使沉箱后倾到与基床面的设计倒坡度一致给沉箱格仓同时注水，使沉箱四角同时座底到基床继续给沉箱注水，待沉箱座底稳定后，测量沉箱的偏位和前后左右的高差若偏差较大不满足设计规范要求，则关闭沉箱进水阀门，抽出仓内水，使沉箱重新起浮，重新安装，直到符合规范要求沉箱靠泊在安装装装吊机船船上，通通过移动动安装装吊机船船将待待安沉箱箱移动动到现场场安装装区域。给给安安装吊机机船抛抛锚，启启动吊吊机船上上的锚锚机将起起重船船移位的的方式式进行将将待安安沉箱粗粗定位位。沉箱安装的潮位位位一般选选择退退潮、已已安装装沉箱露露出水水面时开开始。为了减少安装过过过程和基基床整整理之间间相互互干扰，提提高高施工进进度，根根据当地地水域域潮汐落落差小小、浪高高低的的特点，结结合合实际情情况确确定安装装工艺艺如下：：沉箱拖带至已安安安装沉箱箱边上上带缆固固定，等等待安装装潮水水。安装装时，沉沉箱停靠靠在起起重船一一侧，吊吊机船船船绞锚锚逐步将将待安安装沉箱箱移到到安装位位置，开开启注水水阀，使使沉箱注注水平平衡下沉沉，等等沉箱下下降到到适当高高度后后，挂上上四个个手拉葫葫芦（其其中两个个平行行安装方方向，另另两个交交叉）在在已安沉沉箱与与待安沉沉箱接接缝处，根根据据要求放放置调调整缝隙隙用的的木枋或或木板板，沉箱箱继续续注水下下沉至至沉箱底底与基基床面约1m时，暂时时停停止加水水，测测量沉箱4个角点将将上上下游的的高差差调平。2）精确定位安安安装粗定位后沉箱继继继续注水水下沉沉，当沉沉箱底底面与基基床面面距离约0.3m时，对沉沉箱箱进行精精定位位。由测量人员利用用用GPS对沉箱四四个个角的偏偏位、标标高进行行测量量，根据据测量量结果，对对沉沉箱注水水（或或抽水）调调整整沉箱，使使其其上下游游标高高接近或或一致致，前后后坡度度与基床床接近近或一致致；控控制卷扬扬机、手手动葫芦芦，调调整沉箱箱之间间的木枋枋（板板）厚度度，对对沉箱之之间的的接缝、错错牙牙，沉箱箱偏位位等进行行调整整，使其其在规规范要求求范围围之内。上述调整完毕后后后，再继继续向向沉箱缓缓慢注注水，并并不断断观察沉沉箱下下沉动态态，及及时进行行调整整，使沉沉箱坐坐落于基基床面面上。沉箱坐落于基床床床面上后后，继继续注水水并不不断测量量观察察沉箱动动态，调调整各仓仓注水水速度，使使沉沉箱不至至于在在注水过过程中中偏位。当当沉沉箱注水水至沉沉箱隔墙墙预留留连通孔孔（根根据计算算确定定，预制制时预预留）连连通后后，再次次测量量沉箱偏偏位情情况，当当符合合规范要要求时时，向沉沉箱注注水到和和潮水水潮位一一致，沉沉箱安装装结束束。若测量结果不符符符合规范范要求求时，则则沉箱箱必须抽抽水上上浮，重重新进进行安装装。安装过程必须注注注意沉箱箱偏位位、与已已安装装沉箱的的错牙牙，安装装接逢逢的变化化，不不断调整整手拉拉葫芦，使使沉沉箱偏位位、错错牙和安安装接接逢在规规范范范围之内内，必必要时调调整沉沉箱之间间接逢逢的木板板厚度度，同时时注意意调整个个仓格格的注水水速度度，使沉沉箱均均匀下沉沉，按按要求坐坐落于于基床上上。在沉箱安装过程程程中，以以下情情况处理理：(a)当日潮位位位问题待待安沉沉箱未能能就位位，需次次日低低潮位才才能安安装沉箱箱时，抽抽水沉箱箱起浮浮，浮游游状态态存放待待安沉沉箱在已已安沉沉箱一侧侧，两两沉箱间间距控控制在100mm左右（派派人人值班）。(b)安装最后后后一个沉沉箱CX2时，在岸岸侧侧布置1台卷扬机机协协助吊机机船将将其拉入入最后后1个CX1和试航码码头头之间的的缺口口就位安安装。四、沉箱安装应应应急方案案因沉箱安装受基基基床抛石石和整整平的影影响，而而本工程程工期期非常紧紧张，为为使沉箱箱安装装工序由由被动动变为主主动，同同时充分分发挥挥现场的的有利利条件，合合理理安排沉沉箱安安装船组组，确确定在不不影响响系泊试试验码码头作业业的情情况下占占用其其东侧80m范围作为为沉沉箱挂靠靠临时时停放点点，以以方便安安装。沉箱运到现场后后后，由吊吊机船船牵引出出坞挂挂靠在船船旁，然然后旁拖拖至系系泊码头头东侧侧，利用用码头头系船柱柱、钢钢丝绳和和沉箱箱上的拉拉环将将其挂靠靠在码码头前沿沿橡胶胶护舷上上，并并列摆放放的沉沉箱之间间使用用木枋加加以间间隔，以以免相相互碰撞撞。待待基床整整平后后，吊机机船将将其拖带带到沉沉箱安装装位置置安装，详详见见沉箱挂挂靠码码头临时时停放放示意图图。在沉箱挂靠码头头头临时停停放的的过程中中，为为保证停停放安安全，必必须做做到以下下几点点：在停放的过程中中中，派人24小时值班班照照看沉箱箱，密密切关注注沉箱箱的状态态，观观察沉箱箱阀门门是否漏漏水；；夜间保持现场照照照明，并并准备备好电箱箱和水水泵，根根据沉沉箱的状状态准准备抽灌灌水；；③加快基床整平平平的进度，尽尽快安装临时时停靠的沉箱箱。五、施工进度安安安排根据总体进度计计计划和现现场实实际情况况，计计划2010年2月25日出运第第一一件沉箱箱，4月30日安装完完成成，共计65天，沉箱箱拖拖运到现现场后后根据基基床整整平的情情况进进行安装装。六、施工船机配配配置序号名称规格数量备注1半潜驳“南沙号号号”4100t1艘2拖轮1940kw1艘3拖轮471kw1艘4吊机船10t1艘配合沉箱安装，吊吊运各机具与与材料，其上上配1台180kW发电机供卷卷扬机使用5工作船120t1艘配120kW发发发电机供水水上上施工照照明、沉沉箱出坞坞等6交通船12座1艘供人员上落用、测测量及其他七、施工质量保保保证措施施(1)安装前先先先由潜水员员下下水检查查基床床整平情情况，检检查有无无扰动动、高度度回淤淤或障碍碍物，如如果存在在影响响质量问问题采采取措施施进行行处理。(2)编制详细细细的沉箱出出运运施工方方案，并并进行严严密计计算，确确保沉沉箱出运运的安安全。(3)沉箱出运运运前对沉箱箱进进行全面面的检检查和验验收，确确保出运运的沉沉箱合格格及砼砼的强度度达到到100%设计强度度；；在出运运过程程中检查查并消消除沉箱箱底部部的砼粘粘块，确确保沉箱箱能与与基床平平稳接接触。(4)安装第一一一件沉箱时时，用用两台GPS控制沉箱箱两两角点位位置，确确保安装装沉箱箱平面位位置偏偏差控制制在规规范允许许范围围内。(5)安装过程程程由潜水员员配配合进行行，沉沉放完成成检测测偏位、缝缝宽宽，并由由潜水水员下水水检查查沉箱底底部与与基床接接触及及相邻错错牙情情况，如如不合合格则重重新浮浮起再进进行组组织安装装。(6)安装时从从从一端依次次向向另一端端推进进，并分分段控控制其位位置，以以减少累累积误误差，保保证码码头总长长及分分段长均均符合合设计要要求。(7)沉箱落在在在基床后，沉沉箱内灌满水水防止沉箱随随涨潮浮起，增增加沉箱抗波波浪、水流的的稳定性。(8)沉箱安放放放好后，停停置置1~2天，复测测其其位置，如如沉沉箱安装装偏差差在规范范允许许范围内内则进进行沉箱箱回填填料施工工。已已安装的的沉箱箱设置沉沉降、位位移观测测点，定定期进行行位移移沉降观观测。八、施工安全与与与环保保保证措措施1、水上作业严严严格按四航航局局QI7--227《水上施施工工作业指指导书书》和项项目部部《水上上作业业安全管管理规规定》的的规定定执行。2、施工用电必必必须由持证证电电工操作作，并并严格执执行四四航局QI7--332《施工现现场场安全用用电作作业指导导书》和和本项目目《施施工现场场临时时用电组组织设设计》的的规定定执行。3、做好船机、钢钢钢丝绳、施施工工用电等等设备备和工具具的检检查，以以确保保使用安安全有有效。4、沉箱顶面必必必须搭设带带护护栏的操操作平平台，以以便作作业人员员操作作，防止止人员员高处堕堕落。5、半潜驳下潜潜潜前，必须须对对下潜坑坑进行行检查，下下潜潜深度不不足时时要及时时清淤淤，以保保证半半潜驳下下潜安安全。6、下潜过程中中中，应有专专人人观察船船舶纵纵、横倾倾角指指示仪，船船体体的横倾倾及纵纵倾均应应控制制在3°范围内。7、要在沉箱吃吃吃水达到7.11米以后，才才才能开始始向沉沉箱内加加水，以以确保不不会超超过甲板板面的的允许承承载力力。8、当半潜驳下下下潜到沉箱箱吃吃水10米后，所所有有人员均均不准准下到泵泵舱