青岛某港区四期工程某泊位集装箱码头施工方案

一、工程概况xxxx港区四期工程1＃～8＃泊位为集装箱码头，结构形式为重力式沉箱码头，码头设计水深-20m，沉箱顶标高为+2.0m，码头总长2640m，共有沉箱176个，其中A型沉箱175个，尺寸为15m（长）×20m（宽）×22m（高），B型沉箱1个，尺寸为15m（长）×20m（宽）×19m（高），沉箱顶口平面图如下。二、工程特点沉箱体积大、自重大，施工过程中涉及临水作业、临边作业、高空作业，属于危险作业点；沉箱出坞、拖运、存放受天气和海况的限制，风力大于5级、波高大于1m时均不得拖运；为满足工程进度需要，须在23＃锚地存放场存放一部分沉箱。沉箱顶标高较低、吃水较深，沉箱拖运、安装均需要赶潮水作业。本工程采用浮坞101出运沉箱，浮坞101最大下潜可出坞吃水13.2m的沉箱，但本工程A型沉箱空载吃水10.4m，压水3.7m稳定吃水13.8m。因此A型沉箱需要起重船吊浮出坞。沉箱出坞技术参数如下表：三、施工方法1、施工工艺流程施工前准备→沉箱出坞→沉箱拖运→沉箱存放→沉箱起浮、拖运→沉箱安装2、施工程序及操作要点2.1、施工前准备（1）沉箱压载分区划分：舱格按对称分布划分为4个独立分区，不相通的区格之间的拉条孔必须堵塞严密。沉箱阀门布置及隔舱划分情况如下图：（2）制作2套沉箱封仓钢盖板，每套4片。根据沉箱仓口的实际尺寸加工盖板尺寸为13.8m×4.5m；（3）制作阀门杆2套，每套4根。沉箱预留阀门杆的位置为沉箱上口向下5m，阀门杆的长度加工为6.5m。（4）沉箱拖运主拖缆钢丝绳选用：拖缆力：F=A*γw*K*V2/2/g=15×(14+1)×10.25×1×（2.5×1.852/3.6）2/2/9.8＝194.5kNΦ52钢丝绳破断力：1152.1kN安全系数：5.92，因此可以使用此钢丝绳。（5）起重船吊浮沉箱吊鼻、钢丝绳选用：沉箱预埋起重船吊浮用Φ80的吊鼻4个，安装用Φ50吊鼻6个，具体位置如下图：起重船吊浮沉箱时最大吊力不超过120t。预选用现有27m长Φ52的钢丝绳2根。钢丝绳受力计算：4F×sin69.4＝120F＝32tΦ65钢丝绳的破断拉力为179.9t，安全系数为：5.6，满足要求。此时吊高为21.6m，起重船的最大吊高为27m，也满足要求。（6）准备起浮沉箱时抽水，准备20台4寸潜水泵。（7）出坞坑选择：出坞坑水深需满足以下条件：沉箱吊浮吃水深度＋沉箱富余吃水深度＋浮船坞甲板与台车梁高度＝13+0.5+5.5=19m目前使用的沉坞坑位于102＃浮标附近，水深在-20~-25m之间，即使在最低潮也可满足出坞要求。（8）沉箱浮游稳定性计算见附表－沉箱浮游稳定性计算书2.2、沉箱出坞浮坞拖至沉坞坑后顺流下锚定位，起重船在浮船坞北边、头向浮船坞定位。沉箱出坞前，工作人员提前2小时到达浮船坞，通过扶梯上沉箱，准备好测量水托，及吊浮用的钢丝绳。在低平潮1小时之前，浮船坞注水下潜，当沉箱下潜至吃水8m时（阀门孔在沉箱底向上7m位置），此时阀门孔没入水面1m，浮坞停止下潜，此时沉箱压在浮坞上的重量为738t，因此沉箱处于稳定状态。打开阀门，检查阀门是否能够开关自如，如阀门不能关闭或有漏水现象，应立即停止放水，浮船坞排水起浮，对阀门进行修理。如阀门完好，则继续向沉箱内放水，起重工使用测绳监测舱内压水面高度。舱内压水应严格控制，误差为50mm。当前舱压水3.4m，后舱压水3.7m后，停止压水，起重船开始挂钩，并带力100t，浮坞继续注水下潜，沉箱下沉过程中，起重船调整吊力使之始终保持100t的吊力。当沉箱下潜至吃水13m，此时沉箱被起重船100t吊力下脱离浮坞，浮坞继续下潜50cm的富余水深，停止下潜。起重船缓缓绞动后锚，将沉箱缓慢吊离浮船坞，绞锚过程中起重船始终保持100t吊力。当沉箱离开浮坞50m左右，起重工打开沉箱阀门继续压水，使之前舱压水3.8m，后舱压水4.1m，压水完后，起重船慢慢减轻吊力将沉箱放下，此时沉箱处于浮游稳定状态。船位布置图如下：2.3、沉箱拖运沉箱放下后，小艇将沉箱拖离半潜驳50m以上距离后，主拖轮右舷一侧，另一艘帮拖拖轮左舷靠帮沉箱另一侧，带缆拖航，如下图：在拖运过程中，配备带水泵和发电机的工作船一路护航，拖轮、沉箱上工作人员、基地通过对讲机保持联系。在进出航道前，主拖轮与港调及交管中心联系，对进出航道的船只进行避让。2.4、沉箱存放在存放场地提前做好位置标记，沉箱在拖轮拖带下，进入存放位置，起重人员打开阀门注水下沉，在注水过程中保持各舱注水速度一致，使沉箱稳落在砂垫层上。砂垫层标高为－14m，沉箱高22m，沉箱座底后顶标高为＋8.0m，高低潮均不会没入水中。待沉箱座底后，继续注水，直至与沉箱外水面相平，关闭阀门。2.5、沉箱安装沉箱安装分两种情况：沉箱拖运至现场直接安装；起重船吊浮安装。（1）沉箱托运至现场直接安装工艺：方驳定位→沉箱拖运吊靠方驳→沉箱大体就位→安放手拉葫芦→调整倒坡→沉箱就位→注水下沉a、方驳定位定位方驳在锚艇的拖带下，于靠近待安基床位置附近顺基床轴线方向下锚定位。定位过程中，注意保持于已安沉箱上边缘标志的距离，以防位置发生偏离。方驳就位时，船长必须明确现场情况，避免将锚下在基床上。沉箱安装定位简图b、沉箱挂靠方驳拖轮拖沉箱缓缓靠近方驳，方驳上配备足够的轮胎及靠驳球，以防沉箱与方驳发生猛烈碰撞现象，损坏沉箱和船舶。沉箱上和方驳上的工作人员迅速给沉箱带缆。待沉箱绑牢后，将沉箱的阀门口打开，注水至沉箱吃水18m左右，关好阀门，为沉箱的大体就位作准备。沉箱注水过程中，应不断将缆绳收紧。c、待潮水落至+2m以下，已安好的沉箱露出水面，工作人员在已安好的沉箱上固定好闸板。闸板用硬杂木制作成9cm厚的板（设计缝宽9cm），搅动缆绳，带沉箱缓缓靠近已安好的沉箱，打开沉箱阀门，到沉箱顶面与相邻沉箱高60cm左右，停止注水，迅速关紧阀门。d、安放手拉葫芦沉箱安装使用4个10t的手拉葫芦，两钩间可调整距离在0.95m至3.95m之间，为了更好的控制沉箱的缝宽与前沿线，用φ25钢丝绳将相邻沉箱的吊鼻与手拉葫芦相连，人工调整手拉葫芦两钩间距在2.5m左右。手拉葫芦的布置图如下：手拉葫芦布置图e、调整倒坡根据预留基床倒坡并结合基床整平验收资料，用水准仪控制沉箱相对标高，通过沉箱一侧少量开阀门注水，调整沉箱坡度与基床顶面倒坡一致，可以大大缩小沉箱安装后前沿线位置的偏差。f、沉箱就位由于基床预留横向倒坡所产生一定的后倾量，测量人员用经纬仪后视距前沿线80cm的控制点，通过观测沉箱两侧的刻度尺得出沉箱前沿线位置，并指挥沉箱上工作人员拉动直拉获斜拉手拉葫芦，使沉箱前后、左右移动，直至沉箱位置达到规范要求。g、注水下沉待沉箱位置调整完成后，同时打开进水阀门，向沉箱内注水。在注水过程中，测量人员通过经纬仪不断观察沉箱位移情况，如果沉箱偏位较大，则迅速关紧阀门，停止注水，通过手拉葫芦对沉箱进行微调，再注水下沉，使沉箱稳落在基床上。沉箱安装完成后，需停置1～2天，再复测其位置，如安装偏差在设计和规范范围内，则沉箱安装合格；如果超出设计和规范要求，则需要重新抽水起浮，进行二次安装。（2）起重船吊浮安装工艺：浮船坞定位→起重船定位→起重船吊浮沉箱出坞→起重船绞锚移船将沉箱吊浮至安装位置→测量定位→注水下沉a、浮船坞、起重船定位：浮船坞载沉箱直接到达现场工地，在码头前沿顺岸就位，然后起重船靠近浮船坞就位。b、起重船吊浮沉箱出坞与沉箱在沉坞坑出坞方案相同。c、起重船绞锚移船将沉箱吊浮至安装位置－测量定位－注水下沉沉箱出坞后，起重船绞锚慢慢将沉箱移至待安装的位置，大体就位后，沉箱注水下沉，待沉箱下沉至比相邻沉箱高60cm左右，停止注水，测量观测沉箱位置，起重船使用升浆变幅来调整沉箱的位置，直至达到规范要求后，再注水下沉。三、安全操作规程（1）严格执行公司“三必须，五不准”的安全规定。（2）吊盖板前检查并确认吊鼻、卡环、钢丝绳、盖板的技术状态正常。（3）沉箱出坞前检查施工船舶的机械性能及设备配备情况是否良好。（4）沉箱出坞前全面检查并确认封舱盖板、卡环、进水阀门和拖缆的技术状态正常、无误。（5）沉箱拖运前应及时对气象、海况进行调查，遇到大雾、风力大于5级、波高大于0.8m等恶劣天气，禁止作业。（6）拖轮应提前了解航道及水深情况。（7）沉箱、拖轮、听差船配备良好的通讯设备，相互保持联系。（8）工作人员在带缆、收缆过程中应注意脚下，防止拌脚或失足落水。（9）施工船舶配备足够的救生设备，以应付突发事件的发生。（10）冬季施工，机械设备做好冬季防护措施，施工人员注意防滑、防冻。（11）施工期间，坚持收听天气预报，提前做好防风防台工作，确保防风防台物资、人员充足。