介绍气囊出运千吨沉箱工艺的主要技术要点 关键词：气囊出运工艺；气囊气压值；纠偏措施；超高压气囊
1 工程概况 厦门东渡18#泊位与海沧1#泊位皆为重力式沉箱结构，其中东渡18#泊位2#沉 箱每件重912t, 高16 . 7m, 共31件。海沧1#泊位1#沉箱每件重961t, 高18.7m, 共 40件。沉箱自重加索具等附件出运总重量近千吨，两种规格的沉箱均在我局漳洲港预 制场预制(预制场布置见图1),并采用气囊出运工艺。通过横移，纵移至码头前沿出 运，最后上3000t半潜驳，供潜浮安装。 2 出运工艺选择 沉箱陆上出运方式很多，可以让沉箱沿岸预制，用千吨级起重船吊运上驳船至现场 安装；也可以选择台车式工艺，用下滑道方式入水浮运至安装地点。前者因起重船及现 场条件限制无法实施，后者因水域条件与造价高昂而无法推行。我们亦曾考虑用门吊出 运或轨道加千斤顶顶推工艺出运，最后皆因造价高而放弃，最终选择我局成熟的气囊出 运工艺。 3 技术要点
由于沉箱近千吨，海沧1#沉箱高达18 .7m, 而底面仅为11.8m×10.45m, 因此气 囊出运过程中，无论从沉箱稳定性还是气囊气压值大小的控制，都是国内筑港史上前所 未有的。加之沉箱前趾的影响，沉箱重心偏离底面中轴线，偏心矩大，更增加了沉箱出 运的难度。 3.1 计算气囊气压最大值 首先我们选择国内常用的高压气囊，接着是选择气囊直径，我们分别选取6条 直径0.8米、直径1米、直径1.2米的的气囊，对海沧1#沉箱横移进行气压值计算，发现 直径0.8米的气囊摆放间距富裕量很大，而气囊压力值却大大超出允许值，直径1.2米气囊气压值较为理想，但气囊间距过少，只有200mm 左右；唯有直径1米的气囊无论在气压值上还是 间距上都较为理想，因此最终选择了直径1米的 气囊。 我们选择东渡2#沉箱进行出运典型施工。沉箱底模由6排工字钢支承，高度为 270mm, 中间5个间隔分别填砂及用水充实，在顶升中只能摆放5条气囊，在横移过程 中，逐步增加至6条气囊，在第6条气囊喂入一半而未加气时，第5条气囊前端是悬臂 状态，因此承受的压力最大，我们必须把此压力值告之操作人员，使之能随时调整气囊 气压值。如何准确计算气囊最大气压值?则成为典型施工的第一难点。 由于气囊是软体结构物，在几条气囊共同支承沉箱重量时，各条气囊的支承力应该 成线性关系，可以建立一组二元一次方程。 通过方程组求解求出N₁、N₂ 、 至 N6 值，并通过气囊计算公式求出第五条气囊气 压值，即qg=0.221MPa, 此值即为此状态下气囊气压最大值。 通过现场数据测量，可以证实各气囊气压值成线性关系。由于气囊运行过程中，存 在各种因素影响，在充气压力上需要乘上1.1～1.2系数，因此 qg值在0 .25MPa 左右。 通过方程组求解，可以求出沉箱纵、横移过程中的每一瞬间，各个气囊的瞬间气压 值。另外在沉箱纵移中，因前趾关系，沉箱重心偏离其底面中轴线，因而出现一个偏心 矩；下坡时，因坡度关系，还出现一个下滑力矩；这些力矩皆可以纳人方程组中进行运 算。最后需要进行验算，验算结果与计算结果一致才算计算完毕。 3.2 沉箱出运中，出现大偏心矩时的纠正措施 东渡2#沉箱纵移过程中，因前趾关系，沉箱重心偏离底面中轴线一侧350mm 多， 偏心矩达319t·m,如果按常规气囊成左右对称摆放(如图3所示),将无法克服偏心 矩，沉箱将向前趾的反方向倾斜，倾斜端气囊因受力过大而变得更扁，沉箱可能触地而 图3 18-2#沉箱纵移气责摆放状态图 单位：m
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