沉箱安装施工方案全解

沉箱安装施工方案全解

沉箱安装施工方案

一、工程概况

本工程需安装沉箱14件，单件沉箱重量约为1170t 。沉箱预制工作安排在本单位东江口预制场，预制沉箱经验收合格后，使用半潜驳水运至现场，现场设置下潜坑，半潜驳于现场定位下潜，沉箱浮态出半潜驳。根据现场水位条件，使用吊机船配合卷杨机拖带沉箱至安装位置，灌水使沉箱下沉就位安装。

二、施工顺序及工艺流程

2.1 安装顺序

沉箱的安装顺序为：整体工程安排为从西向东方向进行沉箱安装，由CX1（13件）→CX2（1件）。

2.2工艺流程 安装人员、辅助船机到位

沉箱抽水起浮并靠吊机船沉箱存放于养生池测量引航及定位

水位条件满足，"南沙号"船组通过临时航道

"南沙号"船组进入施工现场

半潜驳"南沙号"定位于下潜坑

吊机船定位准备牵引、平台设备吊装

半潜驳"南沙号"注水下潜沉箱出坞

吊机船定位牵引沉箱靠于船旁

利用锚艇牵引吊机船重新抛锚定位安装沉箱

三、施工方法

根据工程需要，沉箱安装将采用本单位“南沙号”半潜驳。“南沙号”半潜驳(浮船坞)性能参数如下：

主尺寸48×33.5载重量4100t 坞内宽28m 甲板有效1344m2坞墙高13m 最大注水 3.5h

空载平0.72m 最大抽水 3.5h

满载吃 3.255m 吊机10t×35m 最大下15.4m 发电机125KwA

压载水

泵

900m3/

h×15m

2台

辅水泵

75m3/h×

15m

2台

沉箱安装工艺主要分为三个阶段：沉箱出半潜驳、沉箱拖带、沉箱安装。

3.1 沉箱浮游稳定计算结果

本计算根据设计图纸及规范要求进行，砼按2.45t/m3，海水按1.021t/m3计算，出运前再详细测量沉箱实际尺寸以校核本计算结果。

沉箱重量： 1170t

沉箱重心高度： 4.18m

压载海水重量： 1983t

沉箱内压载水深度： (前仓)0.88m （后仓）1.65 m

稳定漂浮时沉箱吃水：7.11m

稳定漂浮时定倾半径：0.87m

稳定漂浮时定倾高度：0.21m

3.2 施工前准备

准备工作包括：下潜坑、养生池施工；确定航道；安装辅助设施；抽灌水水泵安装和遛尾及牵引绳的安装。

3.2.1下潜坑施工

沉箱由“南沙号”半潜驳运载到施工水域现场，需选择合适的下潜地点供半潜驳下潜、沉箱出半潜驳，根据现场实际情况，确定在施工水域附近选定一区域：50m×70m，抛砂后高程-12.5m作为下潜坑。（详见下图）

下潜坑平、断面图

3.2.2 养生池施工

为确保沉箱安装的及时性和连续性，计划在施工区域设置养生池，用以存放沉箱。养生池的作用仅是临时存放沉箱，故范围考虑最多存放6个沉箱，面积大约30m×100m，其位于沉箱出坞方向，距离下潜坑约80m。

3.2.3 航道准备

在沉箱安装工作开始前，对施工区的海域情况进行详细的测量，主要采用测深仪对浮船坞的进、出路线，作业区域等进行详细测量，使用抓斗船清除浅点。

同时要对沉箱拖带的路线进行测量，根据沉箱浮游稳定时吃水深度为7.11m，考虑约1m的富余深度，沉箱拖带路线的水深条件应大于8.1m。

拖轮吃水要求5m，调头水域要求有3倍船长，浮船坞船长48m，故临时航道要求150m，现拟定开挖临时航道180m（前沿线外180m挖泥至-5.0m）。为满足沉箱出坞后拖至安装位置沉箱的吃水要求（7.11m），前沿线外75m范围挖泥至-7.6m。

3.2.4安装辅助设施

半潜驳由测量船引导进入下潜坑后，测量人员上半潜驳，用GPS协助半潜驳在下潜坑抛锚定位，同时用水砣测量下潜坑实际水深。

半潜驳定位完成后，驳船布置在沉箱半潜驳口前方约100m，进行抛锚定位，方驳上配有3台5t卷扬机、一台10t吊机和一台180kW发电机，用来牵引沉箱出半潜驳。同时发电船紧靠在半潜驳侧壁，发电船上配备有1台150kW发电机，为施工过程灌水、抽水以及照明的供应电力。施工过程所需的施工操作平台、工具、材料也存放于发电船上。

沉箱顶部根据隔仓尺寸加工操作平台，分别布置于沉箱两侧的隔仓顶部（每个沉箱4件），以栈桥作连通，供施工人员在沉箱顶作业。半潜驳就位后利用半潜驳顶上的1台3t/30m 起重机安装。半潜驳顶与沉箱间另设栈桥形成通道。操作平台上配备有施工需要的控制电箱、照明灯具以及护栏、速差自控器、救生圈等设备。遇胸墙预埋钢筋对操作平台安放有阻碍的位置，派民工先弯下钢筋，以使平台安放顺利。如下图：沉箱顶操作平台示意图所示。 1#

3#4#

2#5#

沉箱顶操作平台示意图

3.2.5 抽灌水水泵安装

在沉箱内外分别各安装4～8台大流量潜水泵（80～100m 3/h ），用于沉箱隔仓抽灌水和调整沉箱平衡稳定时抽灌水用。

沉箱预制时考虑到抽灌水的需要，沉箱前、后两排隔仓的上游两个隔仓、下游两个隔仓预制时在其隔墙最下方用预制孔相通，这样沉箱可按四个内仓孔考虑。

注水阀门孔 连通孔 连通孔 注水阀门孔

连通孔及注水阀门孔示意图

3.2.6 遛尾及牵引绳安装

沉箱顶四角预埋有拉环，分别用4根100m长φ60的尼龙缆绳与“南沙号”的缆桩连接，用以沉箱固定，并作为沉箱出半潜驳时溜尾用。

在沉箱两个侧壁离沉箱底面H=8.5m处各有两个预留孔（孔内径46mm），供沉箱出半潜驳及安装时拖运与卷扬机或拖轮连接用。预留孔上安装2根φ36mm 的拉杆，分别用卡环接上长8mφ22的钢丝绳，牵引时，用8.5t卡环与卷扬机钢丝绳连接。沉箱下潜前，可通过半潜驳上的吊机吊装已加工完成的钢筋爬梯到拉杆孔位置，供安装拉杆使用。

以上工作均在半潜驳到达安装现场，并准备下潜前完成。

3.3 沉箱出半潜驳

3.3.1下潜出半潜驳的潮位和时间确定

经浮游稳定计算，当定倾高度m=0.21m时，沉箱吃水深度为7.11m，沉箱支垫高度0.30m，浮船坞型深3.4m；为了沉箱可以顺利出坞，沉箱起浮还需有一定的水深余量（选取0.5m）。

下潜坑水深≥7.11+0.3+3.4+0.5=11.31m

当天高潮潮位下潜区必须满足水深≥11.31m，由于下潜坑抛砂后标高-12.5m，最低潮为+0.5m，故沉箱全天候可以出坞。

3.3.2牵引出半潜驳