******项目工程
沉箱安装
施 工 方 案
*******建设工程有限公司
2010年8月5
沉箱等构件出运、安装
一、工程概况
本项目共有25件沉箱需要预制，沉箱贮放采取陆上沉箱贮放的方式。沉箱预制后气囊横移至通道进行存放，通道存放区共可存放6件沉箱，预制场地也可临时存放12件沉箱。 二、 沉箱出运
在预制场地制作完成经养护的沉箱，经卷扬机牵引沉箱、底部气囊滚动移至出运码头前沿，横转纵移，方向呈直角转向，转换气囊支垫，最后沿码头出运通道，移运至码头前沿，再移运至停靠在码头边的半潜驳（浮船坞）上。
本工程沉箱总数为25件。沉箱主要尺寸：11×19.95×11m（底宽×长×高）。单件沉箱重约1029t。
(1) 气囊出运工作原理及相关参数的确定
气囊搬运重物的工作原理与滚筒搬运重物的工作原理基本相同，在重物底部与地面之间垫若干个气囊并充气顶升起重物，通过外力牵引重物使气囊向前滚动，从而使重物产生移动，达到搬运重物的目的。气囊与地面为面接触，受力面积大，受力均匀，单位面积受力小，对场地适应性强。
选用直径Ф1000mm超高压气囊，出厂检验承压能力为0.39MPa，正常使用许用压力为0.30MPa，安全阀限压值取0.35MPa。考虑沉箱的尺寸，选用有效长度分别为11m和17.0m两种，施工过程顶升高度取430mm，工作高度取300mm。
气囊工作的相关数据按如下公式计算： 单个气囊承压面宽度：B=π(D - H)/2 气囊承压面积：S=n×B×L=nπL(D - H)/2 气囊气压：P=Q/S=2Q/[nπL(D - H)] 式中：D——气囊直径 H——气囊工作高度
L——气囊有效承压长度，L=L总-2×0.866×D N——气囊个数
Q——构件重量
(2) 供气系统及牵引系统的布置 (1)供气系统
采用集中供气体系，供气系统由2套6m3空压机组及自己配套的高压气管、气阀组成，高压气管沿沉箱预制场及出运码头轴线两侧对称布置，固定部分采用Φ48mm钢管，每6m设置一个供气阀；加气时从供气阀用高压软管接至气囊。
(2)牵引系统
沉箱的横移及纵移均采用4台10t卷扬机进行（共8台），相应配有定滑轮、动滑轮、钢丝绳扣、垫木等。
在施工场地、码头前沿共布置15个60t、10个75t、8个15t地牛，场地范围均采用暗埋式，其顶标高低于地层标高，以便沉箱出运，在沉箱拖运至地牛位置时，临时在其上铺钢板以方便气囊滚过。
(3)施工平面布置
预制场地共设有两条生产线，作业线中间为沉箱出运通道，每条生产线分别布置六个沉箱预制底模。出运通道在预制区为平坡段，预制区至出运码头共20m为斜坡段，用以调整预制区及出运码头前沿的高差，其斜率为6.7%。
(3) 沉箱出运顺序
沉箱出运顺序以沉箱安装顺序相一致，由西向东进行安装，故沉箱出运顺序为：由1#沉箱至25#沉箱出运。
(4) 沉箱出运施工方法 A 出运工艺流程
本工程的沉箱出运（陆域）至半潜驳（浮船坞），采用气囊出运工艺。具体施工工艺流程如下图所示。 气囊就位 气囊逐个充/放气、拆除底模 气囊放气、沉箱落在支垫型钢上 牵引系统准备 气囊就位、充气顶升 卷扬机抽出支垫型钢 检查各气囊状态并调整气压 沉箱纵移至码头前沿 沉箱上半潜驳 支垫、放气、抽出气囊 沉箱上半潜驳就位 绞缆移半潜驳至下潜区 半潜驳加水下沉、沉箱起浮 气囊出运沉箱施工工艺流程图 B 准备工作
（1）先进行拆卸底模工作。最后检查沉箱底部及边角有无棱角突出，有则先清除。
（2）检查沉箱内腔是否有积水，若有积水超过10cm的，必须把水抽至低于10cm方能出运（避免重心受积水的影响无法控制）。
（3）对牵引系统中的卷扬机、钢丝绳、滑轮组、导向轮及其卸扣、绳卡等，逐项认真检查运转是否正常、转动是否灵活、钢丝绳是否缠绕（有气），并排除一切隐患。
沉箱牵引（横 移）至出运通道 支垫转换气囊 半潜驳靠码头（4）检查空压机运转是否正常，检查气囊充气各管件、阀门、压力表是否完好。
（5）清理通道上一切尖锐物、石头及障碍物，并对场地进行整平，高差不超过±2cm。
C 系沉箱围捆钢丝绳
用钢丝绳系好沉箱(围捆)，钢丝绳处于沉箱转角保护架上，所处位置在沉箱前趾高度以上，沉箱底模基础向上约1.2~1.6m左右处，钢丝绳与沉箱保护架接触处用方木隔开，调整钢丝绳长度至两侧相等，再连接牵引及溜尾钢丝绳。
D 摆气囊
每个气囊的轴线与移运方向垂直，沉箱底边用红漆标上气囊就位线，气囊露出沉箱两侧长度相等。
E 沉箱顶升
（1）系牵引及溜尾钢丝绳
将牵引和溜尾卷扬机动滑轮组与沉箱围捆钢丝绳系好，并启动卷扬机使各钢丝绳刚好处于受力状态，然后稍微放松。
（2）气囊初充气
初充：连接空气压缩机与气囊之间的气管，连接妥当后充气，对气囊充气时做到均匀、缓慢，每条气囊充气压力达到沉箱预定顶升初始压力值（横移：0.10MPa）时，停止充气。这时气囊与底模共同承受沉箱重量。
（3）气囊充气，将沉箱顶升至支垫高度
继续对气囊充气并对称、缓慢进行（由阀门控制），由于沉箱重心偏于沉箱纵轴线前沿方向约16cm，因此各气囊承载力将不一样，压力值也不一样，气囊充气压力值从沉箱前趾沿后壁方向递增，各气囊气压值必须现场试验确定。原则上要让沉箱下各气囊高度一致，并使沉箱处于直立状态，沉箱底面沟槽盖板完全脱离沟槽后进行支垫转换气囊。
F 沉箱横移
（1）从新充气使沉箱至运行高度、沉箱横移
检查与调整各气囊的压力值，使气囊高度一致。现场指挥（副指挥配合）检查各项准备工作无误后，下令启动牵引卷扬机组，拉紧牵引钢丝绳，沉箱处于移运临界状态时，暂停牵引，再次检查钢丝绳张紧程度，各滑轮组、导向轮