邵伯三线船闸工程下游远调码头沉箱出运和安装施工综述

邵伯三线船闸工程下游远调码头沉箱出运和安装施工综述1概述

邵伯三线船闸下游远调码头长200m，距闸区1km，位于下游引航道左岸，该码头通过引桥与陆域相接。码头主体结构采用预制后的沉箱，沉箱共20个。单个沉箱长9.95m，宽7m，高6.9m，壁厚0.4m。考虑到本工程的实际情况，沉箱施工采用陆上预制，水上安装。在原二线船闸下游右侧护岸后开挖一沉箱预制基坑，沉箱预制在开挖后的坞坑预制场内进行，沉箱预制完成后，在基坑东侧围堰开挖一沉箱出运通道，沉箱浮游拖运至下游远调站码头位置进行安装。第一个沉箱于2009年12月26日开始出运安装，最后一个沉箱于2010年1月8日完成出运安装，共历时14天，顺利完成了所有沉箱的出运安装任务。

2沉箱出运

2.1出运前准备

2.1.1人员准备

为保证沉箱顺利、安全地出运安装，对参与现场施工作业的各参加单位和人员工作职责进行明确分工，做到步调一致，服从指挥，坚决避免令从多出。

2.1.2物资和船机准备

从沉箱出运到现场安装完毕，需要做好相关物资准备，如盖板、阀门杆、尼龙缆、卸扣、倒链、钢丝扣子、棕绳等，沉箱出运，要提前协调安排好船闸航政艇、海事巡逻艇各一艘，负责现场疏导和维持航道秩序。浮运过程自备150T起重船一艘、交通船一条等船机设备。

对起重船等设备需报请监理审批同意，正式出运前组织检查起重船各传动机械是否正常，主要部位螺栓有无松动，制动器是否良好；检查锚泊、缆绳是否系紧，甲板上有无物件妨碍吊机回转；检查电器设备是否完好和电缆的绝缘情况，符合安全技术要求后方可使用。

2.1.3水文气象资料收集分析

对下游引航道近三年的同期水位资料进行收集，并对当前的水位情况进行观测，分析近期水位因素对沉箱出运的影响，确定沿沉箱出运路线的航道水深，以满足施工作业要求。

2.1.4通航管理准备

①在进行正式出运作业前，提前十天对外发布航行通告，就有关作业事项及通航管制要求对外进行公告。

②沉箱出运前，项目部与涉及航道通行的船闸、海事、航道等部门进行沟通协调，制订科学合理的通航管理方案，配合做好沉箱出运工作。

2.1.4测量和疏浚作业准备

①现场对测量控制网进行复合测量，保证基准点的精度满足测量定位要求。

②沉箱出运前对码头前沿至预制坞坑出口间航道水深情况进行测量，掌握第一手水深资料，对水深不足的河床及时进行疏浚，以确保沉箱出运的安全。

2.1.5施工措施准备

为配合沉箱出运，沉箱预制出运前需做好以下几项工作：

①沉箱出运前将预留的2个Φ200阀门孔安装好活动阀门，便于出运过程中随时开启灌水压载。

②在沉箱前墙中段位置设吃水水尺线，以沉箱底面为高度起点，水尺自高度4m开始，终点高度为6.9m，水尺以10cm为一刻度单位，涂红白相间油漆，以备沉箱浮运安装时使用。

③沉箱盖板、阀门杆设计制作。

④沉箱出运前，用起重船将盖板等吊至沉箱顶部，并安装就位。

⑤沉箱出运前，将拖运沉箱的缆绳和索具安装好，并挂在沉箱顶部。

2.1.6沉箱浮游稳定验算

对沉箱出运、安装过程中的吃水、舱内压水、浮游稳定进行详细核定，并按计算数据进行严格控制。

沉箱浮游稳定计算书

名称

计算式

体积Vi

形心距

体积距

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

侧壁

6.2*0.35*6.4*2

27.78

0

3.7

0

102.77

纵隔壁

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

竖角

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

合计

148.35

0

368.03

沉箱重量

363.46

t

无压载情况

沉箱无压载重心高度

Yc=

2.48

m

沉箱仓格面积

54.82

m

沉箱横断面面积

69.65

m

沉箱排水体积

V=

363.46

m

沉箱吃水

T=

5.15

m

浮心高度

Yw=

2.54

m

重心到浮心距离

a=

-0.06

m

惯性矩

I=

284.40

m

各仓惯性矩

∑i=

176.76

m

定倾半径

ρ=

0.78

m

定倾高度

m=ρ-a

0.84

m

沉箱浮游稳定吃水5.15m。

2.2沉箱出运

沉箱预制完成经监理验收合格后，对坞坑内进行灌水，当基坑内水位与引航道水位持平时，起重船进入坞坑，开始按顺序起浮沉箱，每次只能出运一个沉箱。

2.2.1起重船就位

沉箱起吊索具准备完毕，起重船开始在沉箱起吊位置就位，根据现场沉箱的平面布置，起重船垂直于码头轴线就位。

2.2.2起重船挂吊具

起重船就位完成，驳船运输吊具至起重船位置，起重工将吊具挂在吊钩上，并检查施工安全。

2.2.3起吊沉箱出运

所有吊点挂好后，起重船慢慢起钩，钢丝绳刚一受力即停止起钩，由沉箱内仓格向外排水，排水至一定程度，沉箱自然上浮，此时继续收紧缆绳，使钢丝绳保持受力状态。检查各吊点，确认安全后开始往坑外拖运。

沉箱出运过程有关注意事项：

①起浮前，沉箱仓内杂物必须清理干净。

②沉箱起浮后，沉箱外壁应采用垫木等工具防止沉箱间发生碰撞。

③起吊时司机与指挥人员须按规定手势和信号进行作业，在吊船的有效半径和有效高度内，不得有妨碍物，并经常检查锚泊固定缆绳的紧固情况，防止起吊时船舶走位。

3沉箱安装

沉箱拖运至安装现场，通过定位方驳、人工手拉葫芦和钢丝绳调整沉箱位置，沉箱灌水精确就位。

3.1施工流程

3.2施工方法

沉箱依序安装，由南至北，一个沉箱施工完毕后继续进行下一个沉箱的拖运和安装,由南向北依次排序为单号沉箱前沿设置钢板护面和系船钩，双号沉箱前沿设置钢板护面和铁爬梯。

第一个沉箱安装比较难于精确定位，可粗略安放就位，依靠第一个沉箱精确安放第二个沉箱，然后再起浮调整第一个沉箱。

为满足沉箱吊装需要，沉箱预制时，在沉箱顶面四角预埋直径60mm的吊环，采用150t起重船四点吊吊浮沉箱出运，吊力按70吨考虑，可减少沉箱吃水约1m，控制沉箱吃水在标高4.3m处，起重船吊浮沉箱禁止吊力超过70吨，防止沉箱壁破损。

沉箱浮运至安装现场,进行灌水安装。起重船吊沉箱大体就位，等沉箱稳定后，用全站仪控制方位，安装人员通过指挥信号，来指挥起重船进行沉箱的调正，仔细调整沉箱位置，直至满足安装精度，起重船将沉箱安放到基床上。满足安装精度且沉箱稳定后，打开阀门向沉箱舱内注水下沉至基床顶面，下沉过程中，测量人员认真观测沉箱位置是否发生变化，若发生变动，应及时停止注水，重新调整沉箱位置后，再注水下沉，直至满足规范、设计等关于沉箱安装精度时为止。

采用已安装沉箱为依托安装其它沉箱时，根据相邻的沉箱吊鼻尺寸准备四根钢丝绳和四个10t手拉葫芦作工具，其中两根钢丝绳主要用于调整待安沉箱平面位置，另两根钢丝绳主要控制安装缝宽，反复收紧或放松四个手拉葫芦仔细调整沉箱位置，满足安装精度且沉箱稳定后，打开阀门向沉箱舱内注水下沉至基床顶面，下沉过程中，测量人员认真观测沉箱位置是否发生变化，若发生变动，应及时停止注水，重新调整沉箱位置后，再注水下沉，直至满足安装精度时为止。

第一个沉箱安装合格后，则后续沉箱安装不需要方驳定位，可以用安装好的沉箱为依托实施安装。

沉箱安装时应严格控制沉箱内外水头差不大于设计要求。

沉箱安装注意事项：

①船驳就位时，应注意现场位置，避免锚缆破坏基床。

②沉箱安装前，应检查基床整平面有无扰动或基床面上有无异物。

③沉箱安装时要专人统一指挥。沉箱底面应与基床顶面倾斜度一致，以免挫坏基床。

④安装沉箱时应严格控制压仓水高度，尽量按箱内外水面计算高差缓慢下沉。

⑤沉箱安装时要采取有效保护措施，避免碰坏沉箱棱角。

⑥沉箱安装后，应及时检查偏位，缝宽，及时