结合汕头港广澳一期工程建设实例，介绍沉箱预制现场采用起重气囊出坑、搬运沉箱的一种新工艺。 关键词：气囊；搬运；沉箱；新工艺；应用
Application of New Technology of Transporting Caissons by Gasbags in Shantou Port Guang'ao Phase I Project
Abstract: Combining the construction practice of Shantou Port Guang'ao Phase I Projet,this paper introduces a new technology of transporting caissons by gas-bags. Key words: gas-bag;transport;caisson;new technology;application
1 工程简介 汕头港广澳一期工程为新建两个2万吨级码头泊位和1 个滚装泊位及相应的西护岸工程。码头结构为重力式，共有 49个沉箱，分为A、B、C3种类型，其中A型1个，重787t;C 型1 个，重875t;B 型47个，重883t 。沉箱底板长x 宽为11.26m× 10.5m,最高14.3m, 前趾长1.0m, 箱内有6个仓。 2 气囊搬运沉箱 2.1 施工安排 气囊搬运是在沉箱的底部放置6个圆柱形气囊，气囊充 气后将沉箱顶起，卷扬机牵引沉箱，气囊滚动，缓慢移动沉 箱，将沉箱搬运到指定地点。沉箱预制场地规划布置及沉箱 预制都要考虑沉箱气囊搬运的需要。 预制场内布置7个沉箱预制底座，设有20个沉箱存放位， 因此，预制场内最大能容纳27个沉箱。 沉箱预制场地采用强夯法进行地基加固处理，以提高预 制场地地基承载力，确保沉箱预制、存放的施工质量与安全。 沉箱预制场地经强夯进行地基加固处理后，表面层采用泥结 碎石整平碾压处理，保证气囊搬运过程中地面的平整度与密 实度。 沉箱气囊搬运有横向与纵向搬运2种路径，采用卷扬机 牵引，因此预制场地内设有牵引地锚。 沉箱预制底胎模设计采用活动式结构，以便于安装气囊 及沉箱搬运时底模的拆除。钢筋混凝土底座顶高程设计成与 地面一样高，要求水平、平整。在钢筋混凝土底座基础上采用 25工字钢对锁成活动式底胎模框架，内设6个沿沉箱长边方 向通长的隔仓，隔仓内填砂，灌水振捣密实，工字钢上铺光面 胶合板，胶合板上铺马粪纸。当沉箱混凝土强度达设计要求 后，拆除底模外框架，清除底模隔仓内的填砂，沉箱均匀座落 在底模内框架*25工字钢上，沉箱底板离地27cm。然后在底胎 模隔仓内安放气囊，气囊充气，顶升沉箱离地45cm左右，拆 除沉箱底模型钢内框架，做沉箱出运前的准备工作。 2.2 气囊结构及特点 本工程采用由山东济南出产、获国家发明专利的产品— 高强度尼龙缠绕橡胶气囊，其独特的整体缠绕成型工艺，使 气囊囊壁无接缝、各向强度均衡的复合结构，再加上高强度的尼龙纤维增强材料和优质的进口橡胶，使同等囊壁厚度的 气囊能承受比一般橡胶更高的强度。具有吸收冲击能量大， 作用于搬运物单位面积上的压力低，耐冲击疲劳性能优异等 优点。气囊骨架材料是锦纶帘子布，囊嘴为铝合金铸件。气囊 最大工作压强0.2MPa,直径1m,长11.2m,充气达到最大工作 压强0.2MPa时，承压面宽0.86m, 工作高度0.45m。用6根气囊 共同搬运1个沉箱。 2.3 气囊摆放 由于沉箱出运的方向均匀且对称摆放，气囊通长方向应 垂直于沉箱移动的方向。沉箱于底胎模上出坑时，按照活动 底胎模6个通长隔仓的位置和方向摆放气囊。 2.4 牵引系统 牵引系统由地垅、卷扬机、滑轮组、定滑轮等组成(图1)。 地垅设计锚固力32t,滑轮组有2片动滑轮，变卷扬机最大牵 引力8t为32t。而卷扬机实际跑头拉力只需5.6t,即产生22.5t 牵引力时即可牵引移动沉箱。 图1 卷扬机牵引沉箱示意图 气囊充气达到工作高度后，卷扬机牵引，气囊滚动，沉箱 移动，由2台8t 卷扬机通过滑轮组在沉箱移动的方向两侧同 步牵引。沉箱牵引速度控制在2.5m/min左右。牵引钢丝绳的 捆绑点距地面1.5m左右，以方便施工。为避免牵引钢丝绳与 箱体边角因相互摩擦造成的断绳、伤箱现象，保护箱体，同时 提高钢丝绳的利用率，在箱体4角处的牵引钢丝绳与沉箱外 壁之间固定绑垫橡胶护垫或1排条形方木。 2.5 供气系统 气囊采用空压机供气，设置多管路接头的空气分配器， 多条输气管供气。 2.6 搬运程序 (1)检查供气系统和牵引系统，确保出运通道及沉箱底部 无尖锐物，同时清理干净沉箱底板面上的马粪纸。 (2)在沉箱底部放入气囊，注意排列整齐，相互平行，连结 好供气管道，连结好牵引系统。沉箱搬运前在沉箱壁上用红 油漆标明支垫枕木及气囊摆放位置。 (3)启动空压机同时向各个气囊供气，当充气压力达到预 定顶升压强的80%时，停止供气。检查所有气囊的压力表压 强指示值是否一致，不一致时可向单个气囊供气，使各气囊 压强基本一致，然后继续充气，直至沉箱离开支承型钢或枕 木。气囊充气达到指定的高度即45cm高后，将气囊的进阀关 闭，停止供气。拆除支承枕木或型钢。 (4)拆除所有的联接胶管，打开各个气囊的排气阀，进行 缓慢放气。当气囊的高度降至30cm 时，气囊承压面宽110cm, 工作压强为0.156MPa,关闭排气阀，检查调整各气囊的压强 基本一致。 (5)在指挥人员的统一指挥下，启动卷扬机，拉动沉箱缓 慢向前移动。当沉箱前面空出一个气囊的间距时，停止牵引， 再放上1个空气囊，并充气到预定压强0.156MPa后再重新牵 引。当后面的气囊快要离开沉箱时，打开排气阀排气，并运送 到沉箱前面预定位置备用。重复以上步骤，直到将沉箱移到 预定位置。 (6)当沉箱移动到预定位置后，停止牵引。在沉箱底部四 周按指定位置垫上支承枕木，然后气囊排气，沉箱平稳地落 在支承枕木上。枕木垫置的位置需考虑沉箱向另一个方向牵 引时气囊摆放的需要。 (7)取出气囊，进行下一个沉箱的出运。 (8)为最大限度减少沉箱不均匀下沉，沉箱在场内寄放 时，在沉箱底部四周支承枕木下铺垫厚度为14mm、 宽度为 1700mm 的回形钢板，确保地基均匀受力，避免局部硬枕 木下沉。钢板宽度比支垫枕木长度每端宽出20cm(图2)。
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