沉箱出运安全施工方案

北海铁山港区石头埠作业区1#、2#泊位码头水工工程

1#泊位码头水工工程

沉箱陆上出运安全专项方案

审批人：___________________

审核人：___________________

编制人：__________________

日期：____________________

中交四航局北海铁山港区神华能源

1#泊位工程项目经理部

目录

1概况 (2)

2施工机械设备 (2)

3.1出运流程 (3)

3.1.1沉箱横移流程 (3)

3.1.2沉箱岀运流程 (3)

3.2岀运方法 (3)

3.2.1 施工原理 (3)

3.2.2 岀运设备确定 (3)

3.2.3 沉箱移运过程 (6)

4危险性分析及风险评价 (9)

4.1沉箱陆上岀运危险性分析 (9)

4.2危险等级的划分 (10)

4.2.1 作业条件与危险性评价法 (10)

4.2.2 评价步骤 (10)

4.2.3 评价结论 (11)

5安全对策措施 (11)

5.1安全管理措施 (11)

5.1.1 一般安全管理措施 (12)

5.1.2 设备设施安全管理措施 (12)

5.1.3 防暑降温措施 (12)

5.2 安全技术保证措施 (13)

5.3安全教育 (15)

6应急救援措施 (15)

6.1 触电事故应急救援措施 (16)

6.2物体打击事故应急救援措施 (17)

7附则 (17)

沉箱陆上出运安全施工方案

1概况

本工程沉箱陆上出运分为沉箱横移和纵移两个部分，横移沉箱9件，纵移沉箱20 件。预制场共两条生产线，共预制沉箱构件20件，2号线作为生产线，1号线作为存放线，需要横移存放的沉箱9件，其中2号线的斜坡点也作为存放点，存放2件沉箱，另外9件沉箱不需要横移存放，直接纵移至浮船坞。单件沉箱重2834.5t，沉箱主要尺度为：底宽19.65m （其中包括前趾板宽1.5m）,长度16.95m,高17.2m,纵横向分隔数为4X4。

2施工机械设备

根据沉箱出运施工工艺特点以及结合施工现场实际情况，本工程主要投入施工设备见表2-1。

3沉箱陆上出运流程及方法

3.1出运流程

3.1.1沉箱横移流程

准备工作—气囊就位顶升并抽出工字钢及钢垫板—支垫枕木并就位气囊—气囊顶升并抽出枕木一沉箱横移一牵引至指定位置并支垫枕木—结束、清理现场。

3.1.2沉箱出运流程

准备工作—气囊就位顶升并抽出工字钢及钢垫板—支垫枕木并就位气囊—气囊顶升并抽出枕木—沉箱纵移—移至斜坡前端，带上后溜钢丝绳—溜坡至出运码头前沿，牵引卷扬机更换为浮船坞的牵引卷扬机—上驳、沉箱加固—结束、清理现场。

3.2出运方法

3.2.1 施工原理

所有沉箱出运均采用气囊出运，在沉箱的下面放置特制橡胶气囊，通过充气加压顶升沉箱，再在需移动的方向上施加足够的牵引力，在牵引力作用下沉箱对气囊产生摩擦力从而使气囊产生滚动，达到沉箱前移目的。在沉箱压力下气囊可以产生较大变形，增加气囊与沉箱及地面的接触面积，使单位面积的压力减少，且受力较均匀，故对场地的适应性强，所有沉箱均采用双排气囊。

3.2.2 出运设备确定

（1）卷扬机的确定

牵引力公式F=fQ。F为牵引力，f为气囊与地面的滚动摩擦系数，根据我公司沉箱出运经验，取f为0.05，Q为沉箱重量，故F=0.05 X 2834.5t=141.7t。本工程沉箱移运由4台卷扬机完成，规格为8t，转速12m/min，全部统一采用同厂家同规格卷扬机，电动机统一型号是YZR51-8，功率是22KV，确保性能一致和尽量同步。卷扬机通过12 倍率滑轮组对沉箱进行牵引或溜尾，则每台卷扬机牵引力为96t （未考虑机械效率及夹角的影响），合力可达192t，根据我公司沉箱出运经验及卷扬机转速，出运速度不应大

于1.7m/min。卷扬机布置在码头前沿两侧设置的卷扬机台座上，码头前沿两侧分别设置牵引与溜尾8t卷扬机各一台；牵引卷扬机钢丝绳通过捆绑在前拉地锚上的两滑轮组与挂在沉箱上的两滑轮组，作沉箱纵向牵引用。溜尾卷扬机钢丝绳通过捆绑在通道后或通道中间的地锚上的两个滑轮组、挂在沉箱上的两个滑轮组，作沉箱纵移和下斜坡时溜尾用。

（2）气囊的确定

气囊受压变形后，可视为一种规则的形态，即气囊横截面呈正扁形态，根据本工程沉箱的规

格，沉箱横移使用9排（18条）气囊，沉箱纵移使用7排（14条）气囊。

根据我公司出运构件使用气囊的经验，本次选用气囊公称直径：D=1m，额定工作压强

为0.4MPa的气囊。沉箱纵移的工作高度：H=0.4m,气囊有效工作长度为L纵=9m，气囊净距：a>0.5m沉箱横移的工作高度：H=0.4m，气囊有效工作长度为L横=7.5m,气囊净距：a>0.5m根据气囊受压横截面图，可计算出L= (3.14-3.14(X4) /2=0.94m。

则每个气囊受压状态下与沉箱接触面积：B纵=0.94 X=9.63m2

B 横=1.07 X.5=8.03m2

气囊与沉箱底总接触面积：S纵=14XB纵=14X9.63=134.8m2

S 横=18X B 横=18X9.63=173.34m2

气囊所受压力：P 纵=G/S 纵=2834.5/134.8=21t/m2=0.21Mpa

P 横=G/S 横=2834.5/173.34=16.4t/n2=0.164Mpa

安全系数：K纵=P允许/ P纵=0.4/0.21=1.9>1

K 横=P 允许/ P 横=0.4/0.164=2.44>1

根据计算结果，假设气囊工作压强达到0.4MPa,需要多少条气囊才能把沉箱安全顶升？

G/S=40t/m2，S=G/40=2834.5/40=70.9m2, S=N X9X0.94=70.9m2,

N=70.9/9 X.94=8.8 条

因此至少需要9条气囊才能保证沉箱安全顶升。

气囊受压截面、气囊结构及平面布置图如下：

图五：气囊受压横截面图