港口航道工程沉箱施工技術要點研究論文

　　摘要：在港口航道工程中，沉箱施工技術有著獨特的優(yōu)勢，因此被廣泛的應用，對于提升施工效率以及保證工程的質量有著積極的作用。本文主要對港口航道工程沉箱施工技術進行了簡要的分析。

　　關鍵詞：港口航道；沉箱施工；技術要點

　　1.工程概況

　　本工程為全敞開式施工，容易受臺風等自然災害的影響，本地強風向為NNW向及SW向，次強風向為NW向及NNE向，常風向為NNW向及NW向。工程區(qū)域潮汐屬不規(guī)則半日潮，歷年最高潮位1.74m，最低潮位-2.08m，平均高潮位0.7m，平均低潮位-0.65m，平均潮差1.35m。工程開始時應制定好相應的預防措施和應急預案，施工時密切關注天氣變化，精心組織，確保工程的順利開展。本工程沉箱共計46個，其中A型沉箱20個，B型沉箱18個，C型沉箱8個。

　　2.港口航道工程沉箱施工技術要點

　　2.1沉箱出運前準備

　　（1）鐵工班負責沉箱出運所需的閥門桿（B型沉箱頂面6米，C型沉箱11.9米全部）、爬梯、蓋板的制作、改造與檢修。

　�。�2）電工班負責選用滿足出運要求的閥門（平式法蘭盤），閥門內口徑：B型沉箱DN200，C型沉箱DN150，要求承受壓強不低于0.25MPa。負責水泵的挑選與維護，20萬噸起浮用水泵揚程不小于22m，安裝水泵揚程不小于15m。

　　（3）預制分公司負責B型沉箱閥門預埋件的焊接與安裝，閥門與閥門桿的焊接與安裝（除頂面6米外），吊拖環(huán)的預埋、沉箱水尺畫線7～23m，間距20cm，3#線上沉箱的陸上移運、上船工作；

　�。�4）起重班檢查沉箱內串水孔的設置是否滿足要求并通暢，沉箱內是否有遺留的木楔子以及有可能封堵串水孔的物體，是否有非串水孔未進行封堵處理，用木契子封堵外墻頂部過水孔；

　�。�5）將沉箱出運蓋板按編號安裝在沉箱上，安裝前有專人負責檢查周轉蓋板支腿是否連接牢固，沉箱內閥門是否完好，并轉動靈活。

　�。�6）吊裝閥門桿后再次開啟閥門到底后檢查閥門的靈活性，并固定。

　　（7）測量掃測下潛坑，及與航道相連部分海域水深并提供準確的測深記錄，以確定是否滿足沉箱出塢需要。提供沉箱存放場拋填水深資料。在臺座前沿標識出臺座中軸線，并用紅漆進行標識，在出運口設置水尺一個。

　　2.2沉箱上塢

　�。�1）由于出運口岸線窄小，半潛駁橫跨座底需通過拖輪拖帶到出運口外側口門處下錨，在潮位落至+1.92m時拖輪綁至岸側100m處改由拖輪通纜至出運口岸線，然后半潛駁通過纜繩絞移至座底梁上，半潛駁對中時偏差不大于10mm。

　�。�2）半潛駁出運6000T沉箱滿載吃水4.8m左右，加上壓載倉殘余水取5m，空載吃水約1.6m。座底梁安裝實測最大頂標高-3.453m（需根據實際壓載沉降情況確定最終值），半潛駁宜在潮位落到+1.9m時精確對中座底，預制分公司負責協(xié)助半潛駁座底。

　�。�3）B型沉箱由預制分公司負責預制完成，滿足出運強度后，用膠囊臺車移運到出運口。半潛駁乘潮座底后，連接短軌，臺車將沉箱頂升后運移上船，臺車二次頂升沉箱后使沉箱座實在墊梁上，在潮位漲至+1.5m時半潛駁具備起浮拖航條件，半潛駁排水，項目部安排人員同時排除壓倉水，辦理交接手續(xù)，雙方現場簽字。

　　（4）C型沉箱在港區(qū)內預制場預制，并以氣囊滾運的方式移到3#線上，改成膠囊臺車方式交由預制分公司負責將沉箱頂推上船。

　　2.3沉箱出塢（以B型沉箱為例）

　�。�1）半潛駁拖航至下潛區(qū)域：半潛駁起浮后通過錨纜絞動離開座底梁區(qū)域，由兩艘拖輪協(xié)助半潛駁拖運至下潛坑內駐位，駐位采用GPS定位；

　�。�2）使用半潛駁吊機將出運人員送至沉箱頂部，沉箱上施工人員將晃繩與安裝吊環(huán)固定，固定完畢后，啟動錨機將晃繩收緊。晃繩采用75mm的丙綸繩，單根長度55～60m。二次檢查沉箱出運所需繩索、工具是否齊備。

　�。�3）半潛駁下潛。半潛駁定位完畢后，半潛駁利用船上儀器檢測水深，確認無淺點后，由船長指揮壓水下潛，下潛到水面沒過船甲板面至沉箱底板期間，半潛駁船長及操作手應特別注意觀察船體平衡現象，并注意保持船身平穩(wěn)。半潛駁下潛至沉箱閥門孔淹沒1m位置時停止下潛，由沉箱上專人檢查閥門是否漏水或滲水（若發(fā)現問題，半潛駁立即排水起浮直至露出閥門進行檢修），本次沉箱出運使用DN200型閥門，最大開啟圈數為40圈，確認無漏水滲水現象同時開啟閥門30圈，往艙格內加水，各倉加水深度3.8m，在接近壓水高度前應提前將閥門關至10圈，勘測水深，達到要求后立即關閉閥門，并通知半潛駁繼續(xù)下潛。

　�。�4）沉箱起浮離塢。當半潛駁下潛至塢內吃水15.4m時，沉箱吃水13.9m達到起浮狀態(tài)，半潛駁應繼續(xù)下潛30cm，以保證沉箱完全脫離鋼墊梁。在有涌浪時可以稍大一些控制，防止沉箱碰撞鋼墊梁。

　�。�5）沉箱拖航。當沉箱完全起浮后，沉箱上施工人員指令拖輪加大馬力將沉箱拖帶離塢。沉箱離塢時，沉箱四角晃繩隨沉箱移動松開，并根據要求將遠端晃繩及時解掉。沉箱頂推出半潛駁后，主拖輪綁靠沉箱穩(wěn)住沉箱，同時沉箱離半潛駁近角處的晃繩保持一定力量，協(xié)助穩(wěn)定沉箱。頂推拖輪靠近沉箱拿拖纜。沉箱上人員開啟閥門，將壓倉水高度控制在4.3m，沉箱吃水14.28m，使沉箱滿足拖運穩(wěn)定要求。確定壓倉水無誤后，將閥門桿關閉后固定，收起打水板等工具，使壓倉水高度保持4.3m，干舷8.7m，定傾高度約0.49m，滿足短途拖航要求。由于港池底標高為-14.5m，故應嚴格控制出塢后的壓倉水高度，保證沉箱拖運安全。乘1米潮位，輔助拖輪加車拖帶沉箱，沉箱與半潛駁間晃繩解除，主拖輪繼續(xù)協(xié)助拖帶拖輪穩(wěn)定沉箱，沉箱上人員檢查沉箱穩(wěn)性后隨沉箱一起前往安放地點。

　　2.4沉箱安裝（存放）

　�。�1）沉箱靠駁，在沉箱離定位駁150米時，輔助拖輪打纜，沉箱上人員利用回收纜繩將丙綸繩拖纜收回沉箱上，主拖輪繼續(xù)綁靠沉箱緩慢移動到定位駁，定位駁船長將錨機離合脫開調至剎車狀態(tài)接收沉箱。

　　（2）沉箱封固，沉箱在靠近定位駁時沉箱上人員將纜繩投向定位駁，定位駁上留置4人，負責將船上纜繩引至沉箱上，并協(xié)助沉箱上人員固定沉箱。沉箱采用四角封固方式，交叉帶纜，纜繩選用85mm的丙綸繩四條固定。沉箱靠穩(wěn)后主拖輪解纜離開。

　�。�3）沉箱安裝，沉箱采用人工安裝方式乘潮安裝，在潮位接近2米時起重人員要提早準備，將沉箱壓載水調整到干舷3米，并適度收放定位駁上錨固纜繩。

　�。�4）潮位達到2m后開始給沉箱進行倉內壓水，沉箱倉內壓水高度12.5m，沉箱干舷1.89米，由于一般低潮位約50cm左右，故沉箱安裝壓載水最多可加至14.2m，干舷高度約0.48m，隨潮位的跌落，隨時調整壓載倉內水位，保證沉箱處于臨界起浮狀態(tài)。測量人員觀測沉箱前沿線與準線偏差，并通知起重安裝人員進行調整。20萬噸沉箱安裝線離設計前沿線1000mm，直立式岸壁標準沉箱安裝前沿線離設計前沿線為334mm。安裝第一個沉箱時可以先粗略安放，主要控制好安裝里程負偏差小于20cm，等第二個沉箱安裝時以第一個沉箱為依托進行精確安裝，然后再調整第一個沉箱。沉箱安裝時由起重人員進行操作，通過收放手拉葫蘆控制沉箱的前沿線位置與里程滿足設計要求與規(guī)范規(guī)定。達到要求后，打開閥門進行試壓水，由測量人員進行實時觀測沉箱前沿線位移與里程偏差變化是否超出規(guī)范要求，如不滿足要求則關閉閥門，抽水起浮進行二次調整，直至滿足規(guī)范要求，繼續(xù)壓水直至沉箱座實基床并趨于穩(wěn)定。

　�。�5）天氣允許情況下隔一潮水后進行觀測，如偏差滿足規(guī)范要求，定位駁靠沉箱將蓋板及閥門桿等吊至船倉內運至預制場進行下一個沉箱出運的準備工作。蓋板吊除前應用閥門桿將閥門關閉嚴密。然后進行下一工序箱內回填的施工，如不滿足要求則重復上述步操作進行二次安裝。滿足規(guī)范要求后記錄沉箱安裝偏差值做為原始數據進行資料整理。如天氣不好，就將蓋板隨時調移，調整時再重新安放。

　�。�6）沉箱存放，第一槽6個沉箱存放于順岸碼頭3#泊位前沿，距碼頭前沿約30m，沉箱存放間距按6米控制。定位駁靠碼頭側駐位，沉箱靠定位駁后通過錨纜移動存放至指定位置上，由于港池及沉箱存放場地標高較高-14.5m，故沉箱存放時應乘不低于+0.8m的高潮位靠泊存放，存放后干舷8.5m。倉內壓水高度14米，吊移蓋板后出運下一個沉箱。

　�。�7）C型沉箱的出運與B型沉箱一致，但C1沉箱穩(wěn)定吃水達14.3m，港池內拖航時需乘潮進行，潮位值不小于+1.0m。

　�。�8）沉箱安裝后應及時進行箱內回填的施工。以保證沉箱的穩(wěn)定，箱內回填時應有防碰撞措施，保證沉箱結構的完整性。

　　3.結語

　　在港口航道工程建設中，其施工質量至關重要，因此在施工中必須要采取科學的施工技術，并保證施工技術水平。本文主要對港口航道工程沉箱施工技術進行了簡要的分析，結合工程實例，對其中的技術要點進行了探討，希望能夠為同行提供一定的借鑒，共同促進港口航道工程施工技術水平的進步。

　　參考文獻：

　　[1]張曉燕.海西灣港口氣壓沉箱施工新技術的探討[D].大連海事大學，2009.

　　[2]馬德洪.港口碼頭的沉箱及預制塊體施工技術研究[J].廣東科技，2014，22:107-108.

　　[3]蔡惠霞.港口工程沉箱預制施工與浮運吊裝[J].中國建設信息，2007，07:56-57.

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