|
|
通过日照港岚山港区北作业区6#大宗散货泊位工程的6600t沉箱气囊顶升、移运、存放施工，重点介绍了6600t沉箱
气囊异步顶升、出运线路规划、出运口改造和沉箱长期存放支垫方式，为类似工程的施工提供参考。
关键词：6600t沉箱；气囊；异步顶升；施工方案
日照港岚山港区北作业区5#大宗散货泊位工程，位于岚桥港已建防波堤内，顺接30万吨码头一期工程。码头为重力式沉箱结构，沉箱共15个，沉箱尺寸为28.41m×20.71m×28m,
单个沉箱重6616.5t。
预制场情况
沉箱预制场由两条生产线组成和4台塔吊组成，每条生产线包含4条气囊沟，每条生产线可预制4个沉箱，共可以预制8个沉箱。沉箱预制完成后通过气囊横移、纵移，经出运口
上船。
施工面临的困难
(1)如果不增加气囊数量，也不增大气囊沟宽度，采用常规工艺无法完成6600t沉箱顶升。
(2)预制场原来出运通道经过强夯处理，宽度16m。现有的沉箱宽度28m,原有通道宽度不足，无法在出运通道存放沉箱，需进行处理，但费用较高。
(3)沉箱存放传统支垫方式采用双层垫木支垫，但根据业主安排，沉箱需要进行长达一年的存放，在沉箱长时间重压下，垫木易发生连续变形而导致沉箱与地面净空不断减少，导致气囊无法重新穿入，进而发生沉箱无法移动上船的危险。
(4)原出运口坡度过大，60m长的出运坡道高差1.7m,沉箱上船时易因坡度过大发生失稳危险。
解决办法
(1)不改变预制场结构，加工使用最大承压为0.9MPa的超高压气囊代替最大承压为0.65MPa的常规超高压气囊；顶升工艺采用“异步顶升法”代替传统“同步顶升法”,两者结合完成
6600t沉箱顶升。
(2)对原出运通道和台座周围台座做地基承载力静载试验，原出运通道地基承载力偏低，只有0.5MPa,如果对其改造，处理成本高，故重新规划出运路线和沉箱长期存放位置。
(3)长期存放时支垫采用石板代替下层垫木，石板上层仍使用垫木，这种方式可以有效保证沉箱与地面高差，不会发生沉箱底与地面净空过小的危险，且更经济。
(4)根据10000t半潜驳搭岸结构对出运口进行改造，然后对出运坡道回填石渣，顶面进行硬化，出运坡道高差由1.7m降
低为0.25m,沉箱上船更安全。
施工方案
施工准备
(1)沉箱出运前检查：串水孔全部畅通，阀门井和阀门杆已安装，水尺喷涂完成，仓内无杂物，积水厚度少于20cm,满足这些条件后方可进行沉箱出运。
(2)沉箱预制前，吊开盖板沟盖板、将气囊沟内的淤泥和碎石等杂物清除；移运前清扫施工场地，保证无尖锐物，无杂质，防止扎破气囊。
(3)空压机、储气罐、输气管道安装到位，顶升气囊穿入气囊沟后进行充气试压，检测设备运转是否正常。试压合格后方进行正式施工。
气囊“异步顶升法”顶升沉箱
穿顶升气囊
将长度为20m和10m的超高压顶升气囊通过钢丝绳连接，在装载机协助下穿人气囊沟，与充气设备连接
沉箱顶升
①顶升气囊充气，靠近前趾气囊压强大，使沉箱前趾离开地面10cm,斜插入辅助气囊FQ并顶升，至前趾离开地面20cm,前墙底放入一层14cm垫木；②前趾辅助、顶升气囊减
压，使前墙坐在垫木上，靠近后墙顶升气囊加压，使后墙离开地面10cm,斜插入辅助气囊FQ2继续充气顶升，至后墙离开地面22cm,沉箱底、气囊沟间位置穿人辅助气囊FQ3、FQ4、FQ5
并充气，至后墙离开地面34cm,撤除斜插的辅助气囊FQ2,后墙穿入二层垫木；③后墙气囊减压、后墙坐于二层垫木上，前趾处顶升气囊和辅助气囊加压顶升，至前趾离开地面34cm,撤
除斜插辅助气囊FQ1,放入第二层垫木，临时支垫完成；④顶升气囊放气回落，盖板回位，完成沉箱顶升施工。
异步顶升过程中，顶升气囊最大压强0.72MPa,辅助气囊最大压强0.4MPa,在气囊和空压机工作负荷之内。
沉箱移运至转运点
①通过装载机协助将滚运气囊穿插到沉箱底部，将接应辅助气囊依次摆放到沉箱移运路线。卷扬机固定在混凝土地坪上，卷扬机钢丝绳通过单柄滑轮与滑轮组连接。滑轮组与
插在沉箱预埋孔的圆钢插销通过2股65mm钢丝绳连接。
②滚运气囊同时充气，所有气囊气压达到0.35MPa时，沉箱整体离开地面30cm,将沉箱下的垫木全部撤出。
③通过卷扬机牵引，沉箱往前移动，前进方向接应气囊充气，使沉箱始终坐在气囊上。沉箱前段离开地面40cm,后方气囊卸压，沉箱后端离开地面16cm,沉箱前进速度为1.5m/min。沉箱移动过程中，用塔吊或汽车吊将后方卸气的气囊吊至沉箱前方做接应气囊。
④沉箱移至方向需改变的地点一转运点，需停止移运，在沉箱底放入双层垫木。
⑤滚运气囊泄压，沉箱坐在垫木上，气囊撤出，转运点临时支垫完成。
3.2.4沉箱移运至存放区进行长期存放
①转运区沉箱重新穿入滚运气囊，连接牵引系统。滚运气囊充气，撤出垫木。在牵引系统作用，沉箱移运至存放区。
②如果沉箱下一步移运上船的方向与本次移运方向相同，在沉箱前进方向的两端放入设计数量的垫木石板，撤出气囊即可完成沉箱长期存放。如果沉箱下一步移运上船方向与本次移运方向不同，则沉箱需要进行临时支垫，然后重新穿入气囊顶升，在沉箱前进方向的两端放人设计数量的垫木、石板，撤出气囊后即可完成沉箱长期存放。
③沉箱长期存放时，垫木面积S=69000kN/1.1MPa=62.7m²。为了保证存放的安全性，垫
木面积增加80m²~100m²。
3.2.5沉箱位移沉降观测
沉箱存放初期，需加强位移沉降观测，沉降稳定后可定期观测，做好沉降位移观测记录。如果发现沉箱周围地面下沉过快或地面下陷明显，需重新穿入气囊顶升沉箱，在沉箱下放
入更多的垫木进行支撑。
目前，日照港岚山港区北作业区5#大宗散货泊位工程已完成了7个沉箱存放，顶升、移运过程顺利，存放现场最大沉降量约10mm,存放前7天地面沉降明显，后期沉降逐步减缓，需
要进一步进行沉降位移观测。实践证明6600t超大型沉箱气囊异步顶升、移运的施工工艺得到了成功的应用，可在类似工程施工中进行推广。
|
|
