大沉箱设计施工方案

#-荷载特性LoadDiagrms70m3.1_*13.2 18 22 22.4U/5[22.728.33032 3237404245 47505255576062 656770694a~7Q570m3.1_*13.2 18 22 22.4U/5[22.728.33032 3237404245 47505255576062 656770694a~7Q599 537502420 37341323299COKccncoccncc>1—一[S,1 .m16|11.4|9.08|8.0mt3.1亠65m3.1一•：、116]11.61|404q7.2/16.796.86.045.815.28[4.984.5/|4.323.99]3.793.523.36]3.122.99|2.8t14.9 20 22 25 27.760m|【6 ]13ITTTO71-8.07.6/7.56.856.575.995.655.19]4.924.55]4.334.033.85[3.6t16.5 20 22 25 27 30.631.832.4 35 37 40 42 45 47 50 52 55 57 60m55m3.1 .17.73『21 22 25 27 29 32.855m3.1 .17.73『21 22 25 27 29 32.835 37 39 41 43 45 47 49 51 53 55m7.42|6.95|6.69|6.3|5.96|5.64|5.35|5.08|4.84|4.61|4.4|t1210.9109.238.016 13.350m45m17.8 2022242628 3033.134.735.4 38 40 4244464850I16[14.412.711.510.59.69[8.958.050m45m17.8 2022242628 3033.134.735.4 38 40 4244464850I16[14.412.711.510.59.69[8.958.0—J7.657.38|6./9|6.54|6.18l584l5.54l526l5tm3.1-t-环卫[2729 3133.634.935.6373941 434516]13.612.311.210.39.4818.798.017.667.487.146.716.486.1215.8Imt3.1 ■18.1 21 23 253.1—...18.4 20 22 2440m1614.613.21210.910.19.38.63I8.07.757.577.066.8It标准小车可使用芒:V倍率绳（使用四倍率绳时应从二倍率荷载减去Standardtrolley2/4fall（whenusingsubstract0.3fromthe寸oads）塔吊性能图塔吊基础船坞底板两侧各设置2条塔吊行走轨道，轨距为6m首先在坞底板上铺设两层土工布（224论7m）,保证土工布平整，搭接长度为1m在土工布上浇筑宽

为0.6m,高为0.3m的塔吊基础。在轨道间设置井字撑，宽度为0.6m,高度0.3m。每2个井字撑间距为6m如下图：00<,60塔吊轨道混凝土基础80900<,60塔吊轨道混凝土基础809500塔吊轨道混凝土基础

严一一一塔吊基础平面布置图TG50St轨4£FO/gO/g塔吊基础断面图塔吊基础为C25钢筋混凝土结构，上下两层钢筋网片(12螺纹钢，间距为150mm保护层为50mr)i。2、沉箱预制⑴分层、分段大沉箱分四层预制，分别为：底板及二、三、四层，其中底板部分厚度 im外墙施工缝位于底板上方1m的墙上。底板分两块浇筑，中间预留1m宽后浇带，后浇带浇筑微膨胀混凝土。如图1所示：1沖工茁■祁程需野：:*1?貳斤…号扪塔4「吓4：=]嘗I预肝I 用P刑_匸価:曲；匸吋¥皿亓l；F•:弃』底板分块浇筑图二、三、四层每层高5m，每层分3块浇筑，每次浇筑50个仓格。本工程锚碇沉箱平面尺寸较大，箱内仓格达150个之多，水平面内预制难以一层预制完成，需分块预制。合理分块预制是本工程施工的难点和重点，如何进行水平面上的分块施工、施工缝处理及其连接是本工程最关键性的技术难点。⑵底板浇注顺序锚碇沉箱底板较厚，可能会产生温度裂缝，如何避免底板产生裂缝也是本工程的质量和安全的技术难点。沉箱底板面积为3384吊，底板厚度为1m分为两大块浇筑。每块浇筑方量约为1692m。设置两个2m拌和站，每块底板用两台泵车浇筑，所以每个泵车一次浇筑混凝土量为846m3。假设2m3拌和站每小时搅拌混凝土为60用。所以每台罐车浇筑一块底板的时间约为14小时。底板分层浇筑，每层50cm为防止混凝土出现冷缝，必须保证第一层混凝土浇筑完毕后 18.5小时内（初凝时间）浇筑第二层混凝土。把每块底板分为2大块，每大块由一台泵车所负责浇筑。把每个

泵车所负责浇筑的区域分为7小块，每小块每层的浇筑时间约为1个小时。浇筑

顺序及分块如下图（此为一块底板的分块及浇筑顺序图）：14度（冬季施工措施）第一层浇筑时间（第刈、时）第二层浇筑时间第一层浇筑时间（第刈、时）第二层浇筑时间（第刈、时）第一层浇筑时间（第刈、时）第二层浇筑时间（第刈、时）第第第第第第第第第第第第第第

一二三四五六七

块块块块块块块单块底板分块及浇筑顺序示意图3、沉箱起浮、出坞沉箱预制完毕后，直接向2#坞内灌水起浮。起浮过程中，需要将沉箱顶部

系缆环与船坞系船柱连接，限制沉箱的横向移动，防止碰撞坞墙， 保证沉箱和船坞的安全。⑴绳缆选择①水平距离

根据上图，确定拖缆在平面上投影最长为 li=70.43m。②垂直距离预制沉箱底胎标高为-9.16m，顶部标高为7.64m,船坞顶标高为+3.5m，则沉箱吊环与船坞系船柱之间的垂直距离 l2=4.14m，如下图示：沉箱跳跃富余长度沉箱起浮过程中，由于沉箱与底胎之间存在粘结力，沉箱脱离底胎的一瞬间，会出现“跳跃”现象，根据马耳他7000t沉箱的相关经验，底板粘结力按1t/m2,即为9.8KN/m3考虑：沉箱底板面积为：S=(69+3)x(44+31=3384m3

粘结力为：F=3384X9.8=3™沉箱自重暂时按25000t考虑，吃水按8.2m考虑，沉箱浮起后，合外力即为粘结力（浮力＞重力），此时沉箱会向上跳跃，跳跃的高度为：F 33163.2h=兀一=冲…zw=1066ni综合上述三个因素，如图进行计算：All=7045All=7045L=Jl=+Oa+h)z=a/70-432+52062=70.62m最终确定沉箱起浮时带缆的长度为70.62m，实际取71m合成纤维绳缆⑵沉箱出坞沉箱起浮之后，由拖轮将龙须缆和拖缆连接好，缓慢地将沉箱拖运出坞。为了防止沉箱在出坞过程中左右摆动碰撞坞墙，利用设置在沉箱后侧的两台卷扬机，连接在船坞的系船柱上，出坞过程中随时控制沉箱横向的偏移，直到顺利出坞为止。卷扬机固定在沉箱的盖板上，为了防止后侧系缆力将盖板掀起，初步准备按下图对卷扬机盖板进行加固：

4、沉箱拖运此次的浮运航线为：由旅顺羊头洼中远 2#船坞，经老铁山水道，到达星海湾桥址，浮运距离约30海里。拖运共有并拖和串拖两种方式，根据物模试验结果优化。如下图所示:串拖示意图kgjHE3E3)并拖示意图串拖示意图kgjHE3E3)并拖示意图5、沉箱安装在进行沉箱安装时，预先安装2个小型沉箱（长20.8m,宽12.5m,高16.2m）定位，1300t吊船辅助进行安装（主要使用1300t吊船上的锚机）。超大型沉箱到达指定区域之后，44m宽侧通过系缆环与拖轮相连；事先安放在大沉箱上的卷扬机也通过锚缆连接在小沉箱拉环上； 1300t吊船抛八字锚，驻位在两个小沉箱之间，将吊船上锚机与沉箱系缆环相连；在另一侧由两艘拖轮或锚缆（大贝尔特东桥锚桩承载力90t，现场应根据物模试验结果选定）与沉箱系缆环进行连接，如下图。

傍拖拖轮傍拖拖轮超大型沉箱小沉箱11300T吊浮丿3傍拖拖轮傍拖拖轮超大型沉箱小沉箱11300T吊浮丿320t锚机小沉箱■卷扬机傍拖拖轮大沉箱安放示意图沉箱位置安装偏差在200mm以内。如不合格，则利用1300t吊船及事先布置在沉箱上的吊点进行起吊，初步确定起吊高度为10cm（不超过20cm）；或采用水泵进行抽水重新安装。四、沉箱物模、数模试验1、物理模型试验沉箱在船坞预制后，沉箱起浮、拖运、安装时的运动状态关系到沉箱及船坞的安全，已委托中交天津港湾工程研究院进行物模试验进行研究。 研究的内容包括：⑴沉箱起浮试验研究沉箱在船坞预制后要把沉箱起浮后拖出船坞，然后再进行海上拖运到安装现场，沉箱起浮时的运动状态关系到沉箱及船坞的安全，为了保证沉箱及船坞的安全，研究沉箱起浮后的运动状态是非常必要的。此项试验有二项研究内容：自由起浮时沉箱的运动状态（包括上下运动及平面运动）系缚起浮时沉箱的运动状态及系缆力⑵海上浮运试验研究沉箱出坞后，要进行海上浮运把沉箱运到安装现场。此次的浮运航线为，由旅顺羊头洼中远2#船坞，经老铁山水道，到达星海湾桥址，浮运距离约30海里。由于此航线特别是老铁山水道的海况较为复杂恶劣，海上浮运的安全必须保证，所以海上浮运试验研究是非常重要的。此项试验有二项研究内容：①在不同拖带方式状态下，沉箱在浮运过程中的运动状态(包括：浮运过程中、在波浪、水流的作用下，沉箱的运动状态及运行轨迹)；②在不同拖带方式状态下，沉箱在浮运过程中的拖缆力。⑶沉箱定位安装试验研究沉箱定位安装将采用两个小沉箱加系缆安装工况，即在沉箱位置处安装两个小沉箱，把超大型沉箱系在两个小沉箱上进行安装。此项的试验研究内容