漳州LNG取水口工程2号沉箱下水专项方案
一、工程简述本方案仅针对2号沉箱拉移下水、拖运、安装施工。目前2号沉箱已支垫于出运坡道中部待潮出运，沉箱前趾距挡浪墙前沿约33.6m，前趾处坡道标高+4.28m（潮位基准面：当地理论基准面，下同）。 2号沉箱尺寸为：长37.4m×宽12.9m×高12.7m，混凝土方量1447m³，钢筋砼自重为3546t。沉箱内部含临时钢支撑、钢封门、封顶，吊耳、拉移吊环等，沉箱下水重量明细具体见下表：钢筋砼自重（t）增加底梁砼(t)钢结构空腔砼免拆模板、钢筋、吊环助浮气囊总重(t)
3546441031927143753
沉箱浮游稳定计算结果见下表：2号沉箱加气囊后浮游稳定性计算主要结果
沉箱参数沉箱外型长度 /m35.4前壁厚 /m1.2右侧壁厚 /m1.0
沉箱外型宽度 /m 11.9后壁厚 /m1.2脚趾宽 /m1.0
沉箱外型高度 /m12.7左侧壁厚 /m1.4
带气囊沉箱浮游稳定计算1沉箱总重/T3753
2沉箱重心高度/m4.834
3海水密度/t/m31.03
4助浮气囊排水体积/m3560
5沉箱总排水体积/m33100
6沉箱吃水/m7.207
7沉箱干弦高度/m5.493
8沉箱浮心高度/m3.541
9沉箱浮心距重心距离/m1.293
10沉箱在水面处的断面对纵轴惯性矩/m44971.219
11沉箱定倾半径/m1.694
12沉箱定倾高度/m0.401
二、下水时间根据各项工作进展情况及结合近期海况天气条件，拟定于11月14日下水，15日拖运安装，预报气象、水文情况如下： 潮汐预报如下： 作业计划时间：1）11月13日19：00点前完成助浮气囊吊挂工作；2）11月14日04：00沉箱具备前移条件，增铺1条前移气囊；3）11月14日07：00前沉箱移至低潮点(标高+0.74m)，增铺8条前移气囊；4）11月14日08：00前沉箱移至待潮点(标高+0.574m)，增铺2~3条气囊；5） 11月14日08：30前沉箱移至硬化坡道前端头处（标高-0.2m）；6）11月14日12：00前起重船完成就位(距沉箱70m)；7）11月14日12：30完成起重船至沉箱前沿两角控制缆连接；8）11月14日13：45沉箱溜放下水；9）11月14日13：50工作艇、海工203顶推沉箱，绞缆沉箱贴近固定于起9；10）11月14日15:00前在港池回转圆处沉箱与起9软连接固定完成；11）11月14日15：40前起9转向完成，往暂存区绞船移位；12）11月14日16：30前移至口门处暂存区（沉箱暂存区泥面高程不小于-6m）；13）11月14日17：00（潮位已退至+3.31m），进入沉箱内部检查有无渗漏，完成沉箱顶部应急水泵固定工作；14）11月14日19：54（最低潮位+1.6m）沉箱处于即将搁浅着床临界状态，各方应做好沉箱姿态检查确认工作，主钩应提供不小于370t吊力（起吊高度不小于0.8m），避免沉箱底与海底基床反复碰撞，确保沉箱浮游安全；15）11月14日夜间至15日期间，指定专人（航建、德瑞安、联合海工）进行浮吊、沉箱安全状态巡查，以备应急响应，沉箱挂设夜间警示自闪灯不少于6个；16）11月15日06：30（潮位约+1.6m）重复“步骤10”的管理措施，应提供不小于500t吊力（08：00低潮位+0.74m），确保沉箱浮游安全；17）11月15日07：00开始进行拖航前各项准备工作做；18）11月15日13：00（潮位+5.32m，已涨潮5小时）正式起航往取水口安装现场拖航；19）11月15日16：30（潮位+4.40 m，已进入退潮时段约2小时）到达取水口现场；20）11月15日18：30（潮位+2.65m）抛锚、挂钩完毕，沉箱暂存区泥面标高-6.6m（16日晨08时，潮位约0.73m时，做好沉箱浮态检查，提供200t吊力）；21）11月16日07：00布工作锚；22） 11月16日10：30（潮位约+1.94m）前具备绞锚进口门进行驻位安装条件；23）11月16日11：00进入安装现场粗定位；24）11月16日12：00（潮位+3.54m）定位完毕，侯潮，沉箱注水；25）11月16日16：00（潮位+5.57m）具备精确测量定位安装条件；26）11月16日17：00（潮位+4.51m）沉箱测量定位完毕，开始落钩注水就位（沉箱区域水深约11.41m）；27）11月16日17：30（潮位+3.99）助浮气囊放气后解除（保证夜间作业照明），进行沉箱位置复测；28）11月16日20：00（潮位+2.12m）沉箱脱钩绞船离开口门区域待命；29）11月17日09：30（潮位+0.83m）利用低潮位时段进行沉箱沉降、位移观测；30）11月17日15：00（潮位+5.65m）再次复测沉箱沉降、位移数据, 首个沉箱安装正式完成（持续观测沉箱沉降、位移数据）；
三、主要施工工艺及操作要点3.1施工工艺流程 出运通道尖锐物、杂物清理→助浮气囊安装→行走气囊就位→沉箱底部纵移气囊充气顶升→支墩枕木清除→沉箱纵移至待潮点→起重船就位、挂钩→吊拖出港→海上拖运→安装现场沉箱定位、注水吊安3.2沉箱纵移图1 沉箱纵移平面示意图(箭头表示移动方向)图2 沉箱纵移断面示意图(箭头表示移动方向) 1、施工注意事项① 现场指挥人员检查各气囊就位准确后，下指令连接空气压缩机与气囊之间的气管连接，然后对通气管道进行检查。确认无误后，由沉箱中间向两侧，对气囊进行充气。充气时注意各气囊应均匀、缓慢（由各阀门控制），当充气压力达到沉箱预定顶升压力的80%时，暂停充气。检查并调整气囊的压力值，使各气囊的压力基本一致，再继续充气。直到将沉箱底面完全脱离枕木约5cm时，确定沉箱完全由气囊支撑后，才将各气囊的气阀关闭，停止供气。② 气囊顶升沉箱离开支承枕木后，将枕木拖出。支承枕木完全离开沉箱底部后，对沉箱底部应再次检查有无棱角突出部位，检查无误后方可进行沉箱纵移的最后准备阶段。拉移沉箱用的各种工具，如：钢丝绳、滑轮组等工具应马上配备完毕。顶升初期，应分多次加压，直至设计值，每次必须停几分钟，以观察气囊、沉箱、各分配压力表、气管、及地基的情况，直到沉箱被顶离底部支垫枕木。③ 现场指挥检查各项准备工作无误后，下令启动后牵卷扬机缓慢松开后牵钢丝绳，沉箱处于位移临界状态时，暂停牵引，再行检查钢丝绳张紧程度，各滑轮组、导向轮等的转动是否灵活，气囊及沉箱的稳定情况，一切处于正常状态时，指挥方可下令移运工作开始。④ 移运过程中必须注意如下事项：移运速度控制在1m/min以内；气囊更换过程中，必须注意滚出来的气囊在出来前就要把压力降为原先的60%左右，使其安全分离，避免气囊弹出发生伤人现象。⑤ 如果沉箱在出运过程中方位偏离轴线，必须停止前移，把新放入的气囊小角度斜摆，再缓慢松绳后牵，直至纠偏为止。但不可过急，以防走“之”字形；当沉箱拖前至预先放置好的气囊位置时，应减缓速度，视沉箱进入气囊的位置再行将气囊充气至预定压力，方可继续前移；注意每条气囊摆放位置，保证沉箱到达待潮位置时，各个气囊平行，并有30cm的间距。2、纵移下水状态（1）状态1：前趾前移至待潮点+0.57m沉箱从下移起始点气囊移运至待潮点（+0.57m）距离为44.662m。受力计算：
状态1计算(前趾在待潮点+0.57m及以上位置)
潮位(m)：6.09
浸水面积(㎡):130.2
计算宽度(m)：11.9
沉箱排水体积(m³)（不含趾）:1549.4
趾体积(m³)：64
助浮气囊排水体积(m³)：120
行走气囊排水体积(m³)：248.2
海水密度t/m³：1.03
沉箱总浮力(t)：2041
出运坡道坡度(°)：4.76
重力沿斜面向下分力(t):311.4
重力垂直斜面向下分力(t)：3740.1
浮力沿斜面向上分力(t):-169.4
浮力垂直斜面向上分力(t)：-2034
小计：沿斜面向下分力(t):142
小计：垂直斜面向下分力(t):1706.1
气囊摩擦力(t),摩擦系数0.01：-17.1
沉箱沿斜坡面下滑力(t):124.9
（2）状态2：前趾在-0.20m处沉箱从待潮点下移至硬化坡道前端（-0.20m）距离为9.325m。受力计算：
状态2计算(前趾在-0.20m处)
潮位(m)：6.09
浸水面积(㎡):157.6
计算宽度(m)：11.9
沉箱排水体积(m³)（不含趾）:1875.4
趾体积(m³)：64
助浮气囊排水体积(m³)：160
行走气囊排水体积(m³)：219
海水密度t/m³：1.03
沉箱总浮力(t)：2388
坡度(°)：4.76
重力沿斜面向下分力(t):311.4
重力垂直斜面向下分力(t)：3740.1
浮力沿斜面向上分力(t):-198.2
浮力垂直斜面向上分力(t)：-2379.8
小计：沿斜面向下分力(t):113.2
小计：垂直斜面向下分力(t):1360.3
气囊摩擦力(t),摩擦系数0.01：-13.6
沉箱沿斜坡面下滑力(t):99.6
（3）状态3：前趾在-1.00m处沉箱从硬化坡道前端下移至坡道前端（-1.00m）距离为9.520m。
受力计算：
状态3计算(前趾在-1.00m处)
潮位(m)：6.09
浸水面积(㎡):186
计算宽度(m)：11.9
沉箱排水体积(m³)（不含趾）:2213.4
趾体积(m³)：64
助浮气囊排水体积(m³)：320
行走气囊排水体积(m³)：189.8
海水密度t/m³：1.03
沉箱总浮力(t)：2870.8
坡度(°)：4.76
重力沿斜面向下分力(t):311.4
重力垂直斜面向下分力(t)：3740.1
浮力沿斜面向上分力(t):-238.2
浮力垂直斜面向上分力(t)：-2860.9
小计：沿斜面向下分力(t):73.2
小计：垂直斜面向下分力(t):879.2
气囊摩擦力(t),摩擦系数0.01：-8.8
沉箱沿斜坡面下滑力(t):64.4
（4）状态4：沉箱重心在-1.00m处沉箱从坡道前端下移18.038m，此时重心在坡道前端处（-1.00m）。受力计算：
状态4计算(重心在-1.00m处)
潮位(m)：6.09
浸水面积(㎡):239.2
计算宽度(m)：11.9
沉箱排水体积(m³)（不含趾）:2846.5
趾体积(m³)：64
助浮气囊排水体积(m³)：480
行走气囊排水体积(m³)：116.8
海水密度t/m³：1.03
沉箱总浮力(t)：3612.5
坡度(°)：4.76
重力沿斜面向下分力(t):311.4
重力垂直斜面向下分力(t)：3740.1
浮力沿斜面向上分力(t):-299.8
浮力垂直斜面向上分力(t)：-3600
小计：沿斜面向下分力(t):11.6
小计：垂直斜面向下分力(t):140.1
气囊摩擦力(t),摩擦系数0.01：-1.4
沉箱沿斜坡面下滑力(t):10.2
状态4计算(重心在-1.00m处)
距离m：力t：力矩tm：
重心到前趾的距离m：17.975375367460.2
前助浮气囊到前趾的距离m：0.706-164.8-116.3
左助浮气囊到前趾的距离m：18.42-247.2-4553.4
后助浮气囊到前趾的距离m：35.984-82.4-2965.1
浮心到前趾的距离m：17.081-2997.8-51205.4
行走气囊到前趾的距离m:27.277-120.3-3281.4
重力矩（顺时针为正）tm：67460.2
浮力矩tm：-62121.6
剩余力矩tm：5338.6
∑M=0
沉箱底部受力t（垂直斜面向上为负）：-195.7
行走气囊受压力t195.7
（5）状态5：后趾在-1.00m处沉箱从状态4下移19.370m，后趾在坡道前端处（-1.00m）。受力计算：
状态5计算(后趾在-1.00m处)
潮位(m)：6.09
浸水面积(㎡):296.4
计算宽度(m)：11.9
沉箱排水体积(m³)（不含趾）:3527.2
趾体积(m³)：64
助浮气囊排水体积(m³)：560
行走气囊排水体积(m³)：73
海水密度t/m³：1.03
沉箱总浮力(t)：4350.9
坡度(°)：4.76
重力沿斜面向下分力(t):311.4
重力垂直斜面向下分力(t)：3740.1
浮力沿斜面向上分力(t):-361
浮力垂直斜面向上分力(t)：-4335.9
小计：沿斜面向下分力(t):-49.6
小计：垂直斜面向下分力(t):-595.8
气囊摩擦力(t),摩擦系数0.01：6
沉箱沿斜坡面下滑力(t):-43.6
状态5计算(后趾在-1.00m处)
距离m：力t：力矩tm：
重心到前趾的距离m：17.975375367460.2
前助浮气囊到前趾的距离m：0.706-164.8-116.3
左助浮气囊到前趾的距离m：18.42-247.2-4553.4
后助浮气囊到前趾的距离m：35.984-164.8-5930.2
浮心到前趾的距离m：17.258-3698.9-63835.6
行走气囊到前趾的距离m:34.869-75.2-2622.1
重力矩（顺时针为正）tm：67460.2
浮力矩tm：-77057.6
剩余力矩tm：-9597.4
∑M=0
沉箱底部受力t（垂直斜面向上为负）：275.2
行走气囊受压力t：0
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