沉箱安装(典型施工方案)

广州港南沙港区一期工程3#、4#泊位2000t沉箱出运（上浮船坞）及浮运安装分项工程典型施工方案中港四航局第二工程公司-1-一、沉箱上驳及出运方案南沙一期工程沉箱长17.84米、宽14米、高18.9米，重约2212吨。施工方案采用4100吨浮船坞搭接码头——浮坞上的卷扬机拉沉箱上驳——浮坞拖到施工区域——浮坞下潜——沉箱拖到安装位置就位。1.1船机配备及设备材料清单1.1.1船机配备清单序号船舶种类船名长×宽×型深空载平均吃水满载吃水主要性能用途1工程浮坞四航南沙号48×33.5×3.40.72坞内宽28米下潜深度15.4米装运沉箱,下潜使沉箱自浮2拖轮粤工拖2860.22×11.6×5.74.5252600HP拖力17吨拖浮坞3拖轮29.5×8×3.82.8900HP拖力12吨拖浮坞、沉箱1.1.2设备材料清单序号材料名称规格数量/单位备注1卷扬机10T22钢丝绳Φ282000米3横滚筒44系船柱6圆头型10t5动滑轮组26定滑轮组27卡环85T28卡环16T4广州港南沙港区一期工程3#、4#泊位2000t沉箱出运（上浮船坞）及浮运安装分项工程典型施工方案中港四航局第二工程公司-2-9尼龙绳Φ80440米10黑皮胶管5寸40米11钢丝绳Φ25600米12水龙带Φ6510条13水龙头Φ6510个14弯管Φ656个15胶绳Φ15300米16卡环Φ830个17铁线Φ820米18卡环10T8个1.2沉箱上浮坞1.2.1搭接方式本工程采用专用重型沉箱上驳码头，搭接部分码头面标高2.9米，搭接采用GD160钢轨、长20米、钢轨面标高1.5米，码头结构见”东江口预制场2000吨沉箱出运码头”。搭接时浮坞的首部搁置在钢轨上，浮坞的甲板面与码头面平，码头与沉箱间铺厚14毫米钢板，其总长度为20米，宽为1.5米。1.2.2浮坞的锚位及地牛如下图浮坞前部左右利用码头上系缆环系两条缆、控制船头左右移动对齐码头前沿，前部用一条缆带码头上新做的地牛、控制船舶顶住码头，广州港南沙港区一期工程3#、4#泊位2000t沉箱出运（上浮船坞）及浮运安装分项工程典型施工方案中港四航局第二工程公司-3-船尾左右抛两门锚。出运地牛通道东江口预制场码头前沿线系缆环系缆环珠江尾锚尾锚图1-1浮坞搭接系缆图1.2.3搭接操作由于东江口潮差变化不大，要采用浮坞预压水，沉箱上驳后，浮坞抽水抵消沉箱压力来保证船头可离码头。为确保码头的安全，整个搭接上驳过程要在涨潮操作。进入搭接前，浮坞按图1-1在距离码头约4米处系缆、艏四航南沙号艉广州港南沙港区一期工程3#、4#泊位2000t沉箱出运（上浮船坞）及浮运安装分项工程典型施工方案中港四航局第二工程公司-4-抛锚就位，艏部压水调节到艏吃水1.3米，在船头高过码头面约0.2米时，移船进入搭接；进入后艏部继续加水，抵消船舶由于潮水上涨而上浮，使船头在沉箱上船前始终压住搭接钢轨。当沉箱移到船上1.5米时，浮坞要立即开始排水，直到将所有的压载水排空。等到潮水涨到使船头高过码头面0.2米时，浮坞移出离开搭接口。见图1-22.93.1出运码头四航南沙号离开搭接水线进入搭接水线图1-2浮坞进入\离开搭接状态示意图1.2.4拉沉箱上驳1.2.4.1沉箱就位由于沉箱高过船上10吨吊机，上驳前要将前吊机臂杆沿船纵向摆放好。浮坞后部墙上设有两台10吨电动卷扬机，通过导向滚筒到甲板面上，联接定滑轮组及动滑轮组。沉箱用气囊形式出运，岸上尽量将沉箱移到码头前沿，并使沉箱中线与出运通道中线一致（横向偏移不得超过1米）。浮坞搭接后，将沉箱上扣头接到浮坞上两动滑轮组，用浮坞上两台10吨卷扬机拉沉箱上驳（拉力120吨），移动程序同岸上出运（如图1-3）。注意沉箱应沿浮坞中线移动，广州港南沙港区一期工程3#、4#泊位2000t沉箱出运（上浮船坞）及浮运安装分项工程典型施工方案中港四航局第二工程公司-5-2000吨沉箱就位时横向偏移不得超过1米。出运通道地牛东江口预制场码头前沿线系缆环系缆环珠江尾锚尾锚图1-3拉沉箱上驳图沉箱后部，为确保安全，用岸上两台卷扬机溜尾，当船上卷扬机有故障时，可将沉箱反拉上岸。上驳过程，浮坞同时将压载水排空。艏四航南沙号艉卷扬机动滑轮广州港南沙港区一期工程3#、4#泊位2000t沉箱出运（上浮船坞）及浮运安装分项工程典型施工方案中港四航局第二工程公司-6-沉箱移到浮坞中部装载区就位，气囊放气，并垫入枕木，枕木要均匀排放，气囊间所有间隙都要放入枕木。1.2.4.2拖缆固定沉箱要准备两条Φ80拖缆，其中一条为备用拖缆，每条拖缆上套8节2米长的5寸黑皮胶管，胶管位置（如图1-4）：a=(L—116.2)/2L为拖缆长度a17.81517.8图1-4拖缆在甲板上绕住沉箱，要使每个沉箱角位的缆绳都有黑皮胶管防护，围好拖缆后，将其拉起用胶绳挂到沉箱上，每个平面挂两点，使其保持在12.6米高，把拖缆的两个扣头拉到一边的坞墙上系牢。1.2.4.3沉箱系固围缆为了防止沉箱在下潜时倾斜，插四条2×18米，2×15米钢丝绳，扣头用四个10吨卡环联成圈围住沉箱，并用四条Φ25钢丝拉住并围住坞墙上缆桩（如图1-5）用4条胶绳将围缆吊在12.6米高。广州港南沙港区一期工程3#、4#泊位2000t沉箱出运（上浮船坞）及浮运安装分项工程典型施工方案中港四航局第二工程公司-7-至缆桩至缆桩至缆桩图1-5至缆桩1.2.4.4水龙带安放沉箱就位后，吊跳板架到沉箱与浮坞餐厅顶之间，使工作人员可以上沉箱，沉箱顶要预先放好安全网。沉箱內腔在浮坞下潜前要注水，使其下潜后可自浮。用船上6条Φ65消防水带加水，将6个加水弯头挂在沉箱顶，接上6条Φ65消防水带。1.3浮坞拖航浮坞移开码头后，粤工拖28接拖，由于浮坞受水流影响摆动较大，采用两条拖轮串拖，粤工拖28在沉箱前拖，900HP拖轮在沉箱后掉住，将浮坞从东江口预制场拖到南沙工地下潜坑区域，1.4浮坞下潜1.4.1下潜坑要求沉箱广州港南沙港区一期工程3#、4#泊位2000t沉箱出运（上浮船坞）及浮运安装分项工程典型施工方案中港四航局第二工程公司-8-下潜坑深度16米，底部要抛沙、平直，不能有尖锐异物，方向要顺水流方向，下潜坑尺寸为60米×50米，下潜坑标高-14.5m。下潜坑位置布置在距码头前沿线50m外，顺岸线方向布置，整个工程拟布置3个下潜坑。1.4.2下潜操作浮坞抛锚后，移船确定进入下潜区域，加压载水下潜，同时开启6条Φ65消防水带往沉箱内各隔舱加水至2.3米高，下潜过程要注意四条系固钢丝绳受力情况，受力要调节均匀，若钢丝绳在浮坞下潜12米前过紧，要适度松缆。沉箱在吃水11.67米时可以自浮。工图1-6沉箱系固图1.5沉箱拖出浮坞就位2000吨沉箱操纵室操纵室四航南沙号坞墙甲板坞墙甲板坞墙甲板坞墙甲板缆桩Φ25钢丝绳Ф80尼龙拖缆广州港南沙港区一期工程3#、4#泊位2000t沉箱出运（上浮船坞）及浮运安装分项工程典型施工方案中港四航局第二工程公司-9-1.5.1沉箱拖出浮坞粤工拖27船进浮坞内，从浮坞的坞墙上把两条Φ80×20的尼龙拖缆扣头挂到拖钩上，拖沉箱出浮坞。尾部Ф25系缆要留尾逐渐松开。图1-7粤工拖27接拖图1.5.2沉箱到安装位置就位900HP拖沉箱到预定安装位置，松开拖缆绳交安装组。1.6沉箱出运安装保证措施1.6.1沉箱上驳阶段2000吨沉箱操纵室操纵室四航南沙号坞墙甲板坞墙甲板坞墙甲板坞墙甲板缆桩Φ25钢丝绳Ф80拖缆粤工拖27广州港南沙港区一期工程3#、4#泊位2000t沉箱出运（上浮船坞）及浮运安装分项工程典型施工方案中港四航局第二工程公司-10-1、浮坞搭接码头时，船不能有横倾，浮坞的艏搭接部位与出运码头搭接部位的高差应大于0.2米。2、沉箱移运上驳时，浮坞通过调整艉八字缆和艏码头系缆，让艏部始终紧贴岸壁，并使船垂直于出运码头，各缆受力要均匀。3、覆盖码头与浮坞搭接部位间缝的钢板要相应固定，保证不会移动露出间缝。4、沉箱移运上驳过程，要视潮水上涨情况，通过调整压舱水保持半潜驳甲板面与码头面平顺。5、沉箱移运上驳过程，驳船要显示慢车信号，要有专人观察、报告海浪情况。6、沉箱上驳时，沉箱重心轴线要与浮坞艏艉舯线一致，走偏不能大于1米，避免浮坞产生严重横倾。7、为防止船上牵引系统在牵引沉箱到岸船之间时，突然故障又未能立即排除，制定如下应急措施：（1）预先在陆上和船上准备导向滑轮座和相应钢丝绳、卸扣。（2）岸上卷扬机连接船上导向滑轮座钢丝绳反拉沉箱上驳。（3）船上卷扬机不能松缆时，在滑轮组死头部位砍断钢丝绳，断开与沉箱连接后，利用岸上溜尾卷扬机把沉箱拖回码头纵向通道。此时，要确保浮坞船艏搁在码头搭接部位和沉箱离驳时仍与码头平顺。1.6.2浮坞装运沉箱、下潜和沉箱出坞、拖运阶段1、浮坞拖航前，浮坞上沉箱的四角要用缆绳系固在浮坞上2、两艘拖轮共同拖带浮坞时，要明确一艘为主拖船，并明确拖带联系广州港南沙港区一期工程3#、4#泊位2000t沉箱出运（上浮船坞）及浮运安装分项工程典型施工方案中港四航局第二工程公司-11-办法。3、下潜坑要按照浮坞下潜要求设置，并经常检查下潜坑的实际水深。4、浮坞到达下潜坑应实测船边水深，调整好锚缆，确保浮坞定位在下潜坑位置才正式下潜。5、浮坞下潜过程，要严格按照程序逐渐下潜和往沉箱注水，确保沉箱浮游稳定性符合要求。6、沉箱浮离浮坞甲板和拖离浮坞时，适当调整系在沉箱上的缆绳，防止沉箱碰撞浮坞，待沉箱完全拖离浮坞后，才能解脱沉箱系缆。7、拖沉箱的拖缆必须符合破断力要求，拖缆与沉箱边角接触位置要包扎保护，防止磨损。8、沉箱拖运至安装现场的航道要有足够富余水深，拖轮顶拖沉箱时，受力部位要保证强度和有适当防护措施。9、沉箱要逆水、缓慢靠泊已安沉箱/定位驳，防止碰撞，沉箱带好系缆后，拖轮才能解脱拖缆。广州港南沙港区一期工程3#、4#泊位2000t沉箱出运（上浮船坞）及浮运安装分项工程典型施工方案中港四航局第二工程公司-12-二、沉箱安装2.1基本情况2.1.1工程概述本工程需安装沉箱为2000t级大型沉箱，共需安装42件，沉箱主要尺寸为：17.84×14×18.90m（长×宽×高）。单件沉箱重2212t。典型施工安装首批沉箱2件。1、水文a.设计水位（当地理论最低潮面，下同）设计高水位：3.24m设计低水位：0.53m极端高水位：4.44m极端低水位：-0.10mb.潮流本地区潮流属不规则半日潮流，内伶仃岛以北海域落潮流大于涨潮流。南沙港区所在的海区涨落潮基本为与岸线平行的往复流，且靠近岸边的流速小于靠近伶仃西航道的流速。码头区设计流速取值0.43m/s。c.波浪各设计水位下的波浪要素详见下表港址处极端高水位条件下波浪要素表方向重现期H1%H4H5H13HmTmLESE21.571.321.281.060.663.4017.7E21.411.191.150.950.593.0014.2广州港南沙港区一期工程3#、4#泊位2000t沉箱出运（上浮船坞）及浮运安装分项工程典型施工方案中港四航局第二工程公司-13-港址处极端低水位条件下波浪要素表方向重现期H1%H4H5H13HmTmLESE21.251.051.010.840.533.4017.7E21.170.990.950.790.493.0014.2港址处设计高水位条件下波浪要素表方向重现期H1%H4H5H13HmTmLESE21.531.281.241.030.643.4017.7E21.381.161.120.930.583.0014.2港址处设计低水位条件下波浪要素表方向重现期H1%H4H5H13HmTmLESE21.321.111.070.890.563.4017.7E21.231.041.000.830.523.0014.22、基床技术资料沉箱顶设计标高+1.90m，基床顶面标高-17.00m。考虑预留沉降量0.15m和内向倒坡1%。故施工时，沉箱底面前址角点处标高-16.775m，沉箱底面后角点处标高-16.925m，沉箱顶面前沿线标高+2.115m，沉箱顶面后缘线标高+1.975m。2.1.2沉箱拖带至安装点处要求拖带沉箱到达安