摘要：高压气囊及半潜驳搬运大型沉箱突破了大型重力式沉箱码头工程施工的技术瓶颈，为远离港工专业预制厂的地区建 造大型沉箱码头创造了必要的技术条件，是港口工程建设的一大技术进步。就多个重力式沉箱码头工程采用高压气囊搬运大 型沉箱技术进行了简要的总结。 关键词：高压气囊：沉箱搬运：技术研究 目前我国港口重力式码头的单个沉箱重量已超过1000t 甚至在2000t 以上。采用传统的预制、出运、 安装工艺受到投资成本、工期、场地条件等多方面的制约。为突破大型沉箱陆上运输的技术瓶颈，寻求科 学、经济的技术工艺，中港第三航务工程局近年来对高压气囊(下简称气囊)搬运大型沉箱技术进行了重 点的应用研究。至今已通过在多个工程项目应用实践，技术上日趋成熟与完善，搬运的沉箱最重达2000t 以上，搬运沉箱个数已达1206个(次),移动行程约44360 m, 形成了一套比较完整的、适应于多种规 格沉箱和重型构件出运的气囊搬运技术。 1 气囊搬运技术的内容 气囊搬运技术的主要内容包括：气囊的性能、气囊的承载力、沉箱预制场的平面布置、沉箱搬运牵引 和充气系统、搬运的技术工艺、沉箱预制底模、堆场和运输通道、上驳工艺、经济效益分析及推广应用价 值评估等。 到目前国内气囊搬运大型沉箱技术并无相关的技术规程和质量标准，国外也未见有此技术应用的公开 报道。为此，我们应用研究的技术线路和目标为：气囊搬运技术的适用性，即该技术要适用于200～3000t 的沉箱或其他重型构件的施工，必须满足现场预制场的场地条件；确定气囊搬运技术的工艺设计和主要参 数：制定技术规程和安全事项；研究并设计与气囊搬运技术相关的沉箱预制场平面布置、预制沉箱的底模、 通道、堆场、供气系统、牵引系统、移动速度、沉箱上驳的码头设施、半潜驳的改造等。 2 技术工艺简介 气囊搬运沉箱的工作原理是在需要移动的大型沉箱或重件下面，放置经计算后确定的若干个圆柱型的 气囊，气囊通过供气系统充气后将沉箱顶升，开启牵引系统，气囊滚动使沉箱实现水平移动。 2.1 气囊的结构型式 气囊囊体骨架材料为锦纶帘子布，囊嘴为铝合金铸体。其结构如图1。 图1 气囊结构型式 2.2 气囊的规格及其性能 气囊的类别有中压气囊、高压气囊、超高压气囊三种。目前常见的气囊规格、性能见表1。 2.3 气囊搬运大型沉箱工艺 2.3.1 预制场平面布置 采用气囊及半潜驳搬运大型沉箱工艺的预制场布置应根据提供的预制场地大小及施工进度要求，合理
布置沉箱预制底模、沉箱堆放场地、钢筋绑扎场地等，并配置相应的起重设备(用于钢筋模板及砼吊运), 以满足沉箱预制要求。同时，又须考虑如何将预制好的沉箱通过气囊搬运到堆放场和通过码头平移至半潜 驳上。为此，预制场的布置要根据气囊搬运的特点设置沉箱出运通道，以及相应的供气系统、牵引系统的 位置，以实现沉箱在规划的范围内水平移动。下图为汕头广澳港区一期码头水工工程的码头构件预制场的 平面布置图(见图2)。
表1 常见的气囊类别、规格及性能
巨电房
图2 汕头广澳港区一期码头水工工程预制场平面布置 2.3.2 预制场地的地基处理 要对预制场地的地基进行相应的处理，以满足承载力要求。沉箱的出运通道要求平整，承载能力要相 对均匀，且大于使用气囊工作压力的两倍以上，同时左右水平度、坡度均应满足要求。
2.3.3 沉箱预制底胎模 沉箱预制底胎模应考虑到气囊能够放置到沉箱的底部，沉箱搬运时底胎模可拆除，实现沉箱的水平移 动。为此，沉箱的预制底胎模应设计为活动式结构。 2.3.4气囊的选择及校核 先根据沉箱的出运边宽选择单根气囊的长度，再确定出运(顶升)高度，由此计算出承载面积，并按 气囊的许用压力计算出气囊所需最短总长度，最后确定气囊根数及摆放位置。 气囊承载面宽度B与气囊直径D和气囊工作高度H有关。气囊受压变形后，其截面可看作由直径为H的 2个半圆和长、宽分别为BH 的方形组成，如图3示。
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