浮船坞装运沉箱
浮船坞装运沉箱至下潜坑
三、 沉箱安装
(1) 基本情况
本工程沉箱安装25件,单件设计重量1029t。沉箱采用3500t半潜驳(浮船坞)运到施工现场下潜坑下潜出坞,下潜坑布置在天然水深达到-14以下的港池中。在现场具备安装条件,直接由泥驳拖至待安装基床位置就位安装。
(2) 施工顺序
施工整体顺序拟从西侧往东侧安装,即从1#沉箱开始向东侧安装,到25#沉箱止完成安装(沉箱编号1#~25#来自设计图纸沉箱平面布置图)。安装过程共分为下潜出坞、拖轮拖运、就位安装三道主要工序。
(3) 施工方法 1总施工流程
下潜坑确定→半潜驳(浮船坞)在下潜坑抛锚定位→方驳在基槽后方顺岸进行抛锚定位→沉箱下潜出坞→沉箱带缆拖运→沉箱暂时停靠在码头前沿→沉箱就位安装
2.校核沉箱浮运稳定性
本计算按设计图纸进行,砼按2.5t/m3,海水按1.025t/m3计算,出运前再详细测量沉箱实际尺寸以校核本计算结果。
沉箱重量: 1029t 沉箱重心高度: 8.826m 助浮力: 无助浮 压载海水重量: 721.4t
沉箱内压载水深度: (前仓)2.8m (中仓)3.42 m (后仓)5.22 m 稳定漂浮时沉箱吃水:13.162m 稳定漂浮时定倾高度:0.201m 干舷高度: 6.638m 要求最低干舷高度: 2.57m 3.沉箱下潜出坞 ⑴下潜坑布置
沉箱由半潜驳(浮船坞)运载到施工现场,需选择合适的下潜地点供半潜驳(浮船坞)下潜、沉箱出坞,根据现场实际情况,在港池距基槽约200m位置选择一块尺寸为50m×70m的施工区域,用抓斗船清除部分淤泥到-18.5m标高,再抛填厚度0.5~1.0m的中粗砂。抛砂后下潜坑底高程约-17.5m。
⑵下潜准备工作 ①下潜坑验收
下潜坑长70m,宽50m,深度按-18~-17.5m验收,验收时采用测深仪按10m一个断面,2m一个点测量,并采用水砣按10m一个断面,5m一个点复核,由此可掌握淤泥的厚度。
②半潜驳(浮船坞)由测量船引导进入下潜坑后,测量人员上半潜驳(浮船坞),用GPS协助半潜驳(浮船坞)在下潜坑抛锚定位,同时用水砣测量下潜坑实际水深。
③半潜驳(浮船坞)定位完成后,方驳靠在基槽后方顺岸布置进行抛锚定位,方驳上配有2台5t卷扬机、一台65t吊机和一台120kW发电机,用来牵引沉箱出坞,方驳距半潜驳(浮船坞)约120m。同时发电船紧靠在半潜驳(浮船坞)侧壁,发电船上配备有1台120kW发电机,为施工过程灌水、抽水以及照明的供应电力。施工过程所需的施工操作平台、工具、材料也存放于发电船上。
④沉箱顶栈桥、操作平台安装
沉箱顶栈桥作为沉箱顶施工人员上下沉箱的通道(长约11m),半潜驳(浮船坞)就位后利用其半潜驳(浮船坞)顶上的1台3t/30m起重机安装在沉箱与半潜驳(浮船坞)宿舍顶之间。并利用这台起重机安装沉箱顶施工操作平台,该平台主要作为沉箱顶施工人员工作场所,平台上配备有施工需要的控制电箱、照明灯具以及护栏、速差自控器、救生圈等安全设备。遇胸墙预埋钢筋对操作平台安放有阻碍的位置,派民工先弯下钢筋,以使平台安放顺利。如图4.8-7沉箱顶操作平台示意图所示。
工作平台 控制电箱
图4.8-7 沉箱顶操作平台示意图
⑤下潜出坞的潮位和时间确定
经浮游稳定计算,当定倾高度m=0.201m时,沉箱吃水深度为13.16m,沉箱支垫高度0.30m,半潜驳(浮船坞)型深4.6m ;为了沉箱可以顺利出坞,沉箱起浮还需有一定的水深余量(选取0.5m),
下潜坑水深≥13.16+0.3+4.6+0.5=18.56m
当天高潮潮位下潜区必须满足水深≥18.56m,由于下潜坑抛砂后最浅-17.5m,因此考虑+1.06m水位以上即可出坞(施工水位+1.4m),并且此潮位以上水位必须维持1小时以上。半潜驳(浮船坞)下潜时间选择在下潜区水深达到18.56m之前5个小时开始注水下潜。
⑥抽灌水系统布置及安装
在沉箱内安装12台大流量潜水泵(65m3/h),用于抽压载水出仓。该水泵配备专用的电箱电缆与发电船上120kW发电机相连,由19m长、φ10的钢丝绳固定在沉箱隔仓顶上,并加工50×50×80cm的吊篮保护。沉箱预制时预埋有6个加水阀门(阀门直径φ=100mm),分别布置在沉箱侧墙两边距沉箱底5m处,用于沉箱加水。沉箱两边横隔墙距隔仓底0.3m分别预留有连通孔(共6个),详见图4.8-8沉箱连通孔及注水阀门孔示意图。
沉箱
加水阀孔 隔仓连通孔 注水阀孔 图4.8-8 连通孔及注水阀门孔示意图
⑦固定及遛尾缆绳安装
沉箱顶四角预埋有拉环,分别用4根100m长φ60的尼龙缆绳与“华南号”4个塔楼上的缆桩连接,用以沉箱固定,并作为沉箱出坞时溜尾用。
在沉箱两个侧壁离沉箱底面H=14.8m处各有两个预留孔(孔内径46mm),供沉箱出坞及安装时拖运与卷扬机或拖轮连接用。预留孔上安装2根φ36mm的拉杆,分别用卡环接上长8mφ22的钢丝绳,牵引时,用8.5t卡环与卷扬机钢丝绳连接。沉箱下潜前,可通过半潜驳(浮船坞)上的吊机吊装已加工完成的钢筋爬梯到拉杆孔位置,供安装拉杆使用。
⑶半潜驳(浮船坞)下潜、沉箱加水
当准备工作完毕,下潜区潮位条件符合下潜要求时,所有参加操作人员就位,即可进入下潜程序。
①半潜驳(浮船坞)开始加水下潜
由调度和测量人员监测潮位,待潮位符合要求时(涨潮过程中,且水位达到+1.06m以上),由调度安排,指挥半潜驳(浮船坞)加水下潜。
②沉箱注水
在半潜驳(浮船坞)下潜过程中,指挥员密切注意半潜驳(浮船坞)的下潜情况,以及沉箱的吃水深度。在沉箱深度达5m时(注水阀门的安装高度),开启注水阀门,同时密切注意仓内注水的深度,前仓注水接近2.8m,中仓注水接近3.4m,后仓注水接近5.2m时,关闭注水阀门,每个隔仓打水砣测出较为准确的压仓水深,并根据水深,按计算要求调节压仓水深,前仓:2.80m,中仓:3.42m,后仓:5.22m。