大型沉箱安全出运与安装探讨

大型沉箱安全出运与安装探讨

易义辉

广东国信工程监理有限公司 

摘 要：沉箱出运及安装是一项系统工程，需要综合考虑沉箱预制场地、出运通道、气囊搬运等诸多因素，是我国重力式码头建设重要内容。基于此，文章对大型沉箱出运和安装过程中存在的问题进行分析，并介绍了沉箱出运及安装施工关键技术，以期为同类型施工提供一定参考。

关键词：大型沉箱；出运；安装施工；关键技术

近些年，随着我国码头领域快速发展，沉箱结构水上工作量小、稳定性好、施工速度快等优势不断凸显，重力式码头沉箱应用范围不断扩大，相应出运及安装施工关键技术不断创新发展，进一步提高了施工控制水平，保障整体工程施工质量。

1 沉箱出运及安装工艺介绍

沉箱出运具体工艺流程包括：（1）陆上气囊出运沉箱；（2）气囊搬运沉箱上浮船坞；（3）浮船坞拖载沉箱至下潜坑位置，并下潜至指定位置；（4）用起重船牵引沉箱出坞，并复测沉箱基床标高；（5）用起重船将沉箱吊运至安装位置，并助浮安装沉箱到位；（6）起重船进行下一个沉箱安装作业。值得注意的是，不同工程施工使用的起重船规模不同，例如，使用总长为90.8m，船宽35m，起吊1800T，吃水4.5m的起重船时，需要预先在码头上设置一个长150m，宽80m，疏浚标高-4.0m的吊装深水作业区，以满足起重船满载时吃水要求，同时，为了保障沉箱出运顺利，还需要设置一个长200m，宽20m，疏浚标高为-1.5m的转运场。

沉箱安装工艺，在起重船将沉降吊至安装点后，安装人员需要按照要求将沉箱上的缝隙调整，对沉箱进行灌水使其下沉，在这一过程中，起重船吊力需要保持不变，当沉箱底和基床顶相距1.0m距离时，停止注水，安装人员通过测量检测沉箱四个角点的标高，并将其调整到标准要求，检查完毕后亟需注水，当沉箱底部与基床顶相距30至50cm时，再次进行检查，指导沉箱平稳、准确落在基床顶面^[1]。

2 沉箱出运及安装施工关键技术

2.1 沉箱陆上出运

沉箱陆上出运一般采用气囊搬运技术，移动气囊通常为圆柱形超高压气囊，其骨架材料为绵纶帘子布、直径1.0m，长10m，充气压力需根据工程需要选用适宜气囊。当气囊完成充气后，将沉箱登顶高至一定高度后，检查各气囊压力值，使气囊保持告知一致，完成各项检查工作后，利用卷场机组、轮滑组、地轮、钢丝绳等使气囊滚动，逐渐将沉箱搬运至浮船坞上^[2]。值得注意的是，当沉箱处于移运临界状态时，需要暂停搬运，及时开展各项检查，确保轮滑组状态完好，钢丝绳紧张程度保持在可控范围内，检查无误后再次进行出运，保持平均速度，移动中，时刻观察沉箱平稳状况，避免出现倾斜。当浮船坞与

2.2 沉箱装驳及下潜

沉箱上半潜驳。半潜驳在沉箱下水及浮运中优势较为突出，通常在涨潮时进行，半潜驳时需要调节半潜驳载舱内的压载水，使船艏支承于码头承台支座上，确保甲板与码头保持水平位置^[3]。半潜驳就位后，为避免沉箱在装驳时出现滑移或者前冲问题，在平移过程中保证沉箱处于微爬坡状态，同时，在沉箱四角设置拉环和系揽，避免沉箱起浮时出现漂浮或转动。需要注意的是，半潜驳甲板较为平滑，施工过程中容易受到浮泥、油污等污染，气囊容易出现打滑现象，需要做好甲板清理工作。

沉箱下潜及出驳。当沉箱驳运至指定位置后，需要完成半潜驳下潜和沉箱出驳作业。若想顺利完成这项工艺，需要做好下潜前准备工作，主要包括：下潜坑的开挖与验收；沉箱进出航道的开挖和处理；沉箱四角标示水尺；在半潜驳下潜时，还要注意对沉箱进行分隔仓灌水，以满足起重船起吊高度和跨度；还需要做好沉箱浮游稳定计算工作，在计算时要使用钢筋混凝土实际测量数据，而不是规范推荐值，综合考虑沉箱施工中构件重量偏差和平台工作重量，确保沉箱富有稳定计算数值精确、真实，保障浮游稳定性。

2.3 沉箱现场安装

沉箱现场安装方案具体内容为，利用起重船辅助出驳，通过沉箱安装进出航道将沉箱移至基床，然后用起重船移锚定位沉箱，在这一过程中，需要利用拉固钢丝绳控制和调整沉箱各平面角度^[4]。完成定位后，将沉箱灌水下沉，并根据水位涨落情况调整灌水速度，并按照上文中具体安装工工艺完成相关工作。

沉箱现场安装顺利进行的前提是做好施工前准备工作，具体包含以下五方面内容：（1）做好施工技术人员、船舶施工人员技术交底和安全交底工作，将沉箱出运及安装具体工作时间表下发至每个施工班组；（2）设计沉箱专用吊装索具，利用吊具改变钢索吊力作用方向，确保沉箱垂直受力；（3）做好沉箱存放区检查工作，确保沉箱存放区满足实际要求；（4）详细计算沉箱下水、存放和安装具体位置，提前绘制好船舶站位图；（5）详细核算、复查沉箱下水至安装全过程中起重船吊力、舱内水压、吃水和浮游稳定，制定相应防控措施，并设施好水尺，确保安装作业有序开展。特别需要注意的是，当利用起重船吊力辅助沉箱出驳时，沉箱处于侧倾状态，其自身重力、吊力、浮力和水流作用力等形成了一个较为平衡的力系，倘若此时起重船处于斜拖吊状态，吊索受力呈现受力不均情况，很容易发生安全事故。同时，运用起重船安装沉箱的关键在于根据水位涨落情况，实时调整沉箱灌水下沉深度，严格控制灌输量和沉箱定位作业时间，确保浮吊能够随时能够调整偏差。

3 结束语

综上所述，为确保沉箱安装质量符合规范和设计要求，必须做好安装前基床检查工作，确保基床面没有淤泥、碎石等杂物，在安装过程中，做好防冲保护措施，避免构件发生碰撞损坏，同时，在安装过程中，由专业人士进行指挥，确保沉箱底面与基床面一致，并严格沉箱质量控制，缝宽、临水线、码头总长度、基床接触面平整度等严格遵守规范要求，保证沉箱安装质量。根据上文中对沉箱出运及安装施工关键技术的探讨研究，希望能够为日后同类型施工技术提供参考，提升整体工程建设水平。

参考文献

[1]鄞务信. 试论码头沉箱出运施工安装的关键技术[J]. 工程技术(引文版), 2017(1):00141-00141.

[2]王超, 肖诗廉. 浅析沉箱出运安装的工艺优化[J]. 珠江水运, 2018, (024):74-75.

[3]赵涛. 沿海工程中大型沉箱出运及安装施工关键技术探索[J]. 工程技术与发展, 2019, 001(003):P.84-91.

[4]赵宪良, 李超超, 赵海丰. 大型沉箱气囊顶升及出运施工技术[J]. 水运工程, 2019, 555(05):209-212.