结合码头施工经验，对气囊搬运技术的相关问题进行分析，重点介绍气囊技术参数选择、牵引系统控制、平移过程中 的纠偏、不规则沉箱重心计算和气囊的助浮问题。
关键词： 高压气裹气囊平移重心计算助浮
广东省粤电惠来(靖海)电厂一期工程煤码头及港池航道疏溲 工程位于广东省惠来县靖海镇，建设规模为7万吨级(结构为15万 吨级)泊位一个。煤码头单位工程采用9个独立墩组成重力墩式结 构。靠船平台长208米，码头面宽25米。靠船墩采用单件沉箱重 3010吨(尺寸为L26.5×B13.5×H20.8米)的钢筋混凝土矩形沉箱结 构，对于这些大型沉箱的预制、安装工艺采用预制厂预制、陆上气囊 托运至临时码头前沿进入半潜驳、由半潜驳运至基床进行安装的成 套工艺运用越来越广泛，因此高压气囊搬运技术在大型沉箱施工中 的应用成为现阶段成熟施工工艺，从实际施工中总结出气囊的技术 参数，重点对气囊的选用和助浮问题进行探讨。 气囊搬运大型沉箱技术参数选择 1.气囊直轻的选择 随着大型沉箱的在国内重力式码头的不断应用，气囊平移沉箱 的技术已经趋于成熟。在选择气囊作为平移沉箱时，不仅要考虑安 全可靠，同时也要兼顾其经济性。根据众多参与沉箱平移的施工单 位的实践经验，选择气囊直径 D=1000mm 来进行沉箱平移出运， 技术成熟，操作安全性高，成本合适，配套设施(空气压缩机、压力 表、充气管、连接件等)市场充足。 2.在不同工作状态气囊高度的选择 现有预制沉箱的底模处理方式有两种；第一种采用底模铺设型 钢或枕木，中间填冲砂，表层铺一层木板的方式，顶升沉箱时，气囊 的工作高度建议按40CM 考虑，方便撒除底模型钢或枕木有足够空 间，平移沉箱时气囊的工作高度按30CM计算气囊的工作压力，搬 运时沉箱稳性高，沉箱重心低，安全性高；另外一种底模采用预留管 沟槽(一般高度为200MM), 顶升沉箱时气囊的工作高度建议按 450MM 考虑，平移沉箱时气囊的工作高度按30CM 计算气囊的工作 压力。 3.气素长度的计算 气囊长度的选择是根据气囊的承载面长度和气囊公称直径而 定，气囊的承载面长度与沉箱的底板尺寸有关，按气囊在沉箱放置 方向计算长度，同时，应考虑气囊囊头伸出沉箱部分不宜过长， 一般 伸长长度按略大于气囊直径计。 气囊长度的计算公式为：L=La+2×0.866D 式中L—气囊总长 (m)L—气囊承载面长度(m);D—气襄公称 直径(m) 。参见气囊结构示意图1
4.单个气囊承载力计算和出适沉辅所需气囊数量 单个承载力计算 公式：Q=PxSx1.03 式 中 Q——单 个 气囊承载力(kN ); P— 气囊内压力 (Mpa ); S一气囊承载面积的投 影面积，S=BL(m²); B一气囊承载力面 宽度，B=π(D-Hy 2( m); 参见气鬻受压断面 示意图2 根据搬运的沉箱 重量并考虑安全系数 及气囊性能，即可计算 出搬运单个沉箱时所 需气囊数量。计算公式 如下：N=KG/Q (个) 式中 N—滚动气囊数量(个);K一系数，K=1.2~1.3;G—沉箱重量 (kN);Q—每个气囊体承载力(kN)。 经计算得出搬运沉箱所需气囊数量N, 并考虑各气囊间的合理 净距(中心距A≤3m; 净距S≥0.5), 如果沉箱底尺寸小于计算出的 搬运沉箱所需气囊 N 在满足气囊间的合理净距的条件下排列的需 要长度，则考虑采用合理数量的超高压气囊。另外气囊数量与沉箱 底模尺寸有关，如按计算后气囊数量和最小气囊间净距超过沉箱底 板的尺寸，要考虑采用适当数量的超高压气囊，从而相应减少气囊 总体数量，使沉箱底尺寸满足气囊排列合理净间距的需要。在具体 计算使用超高压气囊的数量时，计算由于使用超高压气囊搬运沉箱造成的搬运费用的增加，在施工成本、安全等多方比较最终选择 合理使用的超高压气囊的数量。 牵引系统 牵引系统的幸引工作包括正向牵引和反向牵引，正向牵引主要 是沉箱向前移动的动力，为了使沉箱保持平衡和防止沉箱向前移动 过快而造成失稳，故需设置反向牵引系统。 以3000t沉箱为例，牵引系统采用2台JM-10型卷扬及其相应 的滑轮组(n=6), 拉力为2×90×0.82=147.6t能满足气囊起步的牵引 F=Nxf=3000×4%=120t的要求(其中摩檩系数f=3%~5%, 与气囊的 工作气压与地面的硬地化有关，根据以前的出运经验本项考虑取值 为4%。牵引速度宜控制在2mwmin内，出运时沉箱将正对半潜驳出 运，陆地转堆的牵引系统设置在陆地。 1.地错、卷扬机牵引系统 图3 卷扬机牵引沉箱示意图
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