异形沉箱出运方案.doc

大连港庄河港区将军石作业区201#～204#泊位工程 异形沉箱出运、安装专项施工方案

JL-5.2.8.5-2

中交一航局第三工程有限公司

异形沉箱出运、安装
专项施工方案

工程名称：大连港庄河港区将军石作业区
201#～204#泊位工程
编 制 人： 主管：
编制单位： 庄河港项目部
编制日期： 2014年4月25日

18

目 录
1.编制依据 3
1.1编制依据 3
1.2本工程采用的技术规范、质量检验标准 3
1.3有关职业健康安全及环保的法律、法规及规范、标准、文件 3
2.编制说明 3
3.工程概况 3
4.工程特点分析 5
5.工程施工总体安排 5
5.1施工顺序 5
5.2总平面布置 5
5.3施工机械、劳动力总体配置 5
6.施工方法 6
6.1施工工艺流程 7
6.2施工方法 8
7.施工进度计划 15
7.1施工进度计划编制说明 15
7.2施工进度计划表 16
8.措施计划 16
8.1技术保证措施 16
8.2质量保证措施 16
8.3安全保证措施 17
1.编制依据
1.1编制依据
⑴大连港庄河港区将军石作业区201#～204#泊位工程设计图纸；
⑵《大连港庄河港区将军石作业区201#～204#泊位工程施工组织设计》；
⑶《大连港庄河港区将军石作业区201#～204#泊位工程沉箱出运施工方案》；
⑷中交一航局第三工程有限公司项目管理标准化实施手册。
1.2本工程采用的技术规范、质量检验标准
⑴ 《水运工程质量检验标准》（JTS257-2008）；
⑵ 《重力式码头设计与施工规范》（JTS 167-2-2009）；
⑶ 《水运工程测量规范》（JTS131-2012）。
1.3 有关职业健康安全及环保的法律、法规及规范、标准、文件
⑴ 《水运工程施工安全防护技术规范》（JTJ205-1-2008）；
⑵ 《中华人民共和国水污染防治法》；
⑶ 《施工现场临时用电安全技术规范》的要求（JGJ46-2005）；
⑷ 《特种设备安全监察条例》；
⑸ 《安全生产许可证条例》。
2.编制说明
本方案是在沉箱出运施工方案基础上，针对B2、B3型异形沉箱出运、安装编制，重点阐述异形沉箱围囹出运、安装的施工工艺和施工安全和质量保证相关措施。
3.工程概况
本工程共有沉箱40个，其中B2、B3为异形沉箱，异形沉箱施工参数如表1所示。本工程设计高水位为+5.57m，设计低水位为+0.41m，施工水位+3.2m；异形沉箱设计高度13.6m，最低点高度为9.35m，沉箱安装后顶标高+4.0m，异形处最低点顶标高为-0.25m。若直接进行出运，则沉箱干舷高度过小不满足出运要求，且沉箱安装水位无法满足（最低潮时仍出现没顶现象），因此需采用围囹措施进行出运、安装。

表1 异形沉箱浮游稳定计算（未安装围囹）
型号
沉箱重量（t）
异形沉箱最低点高度（m）
吃水（m）
定倾高度（m）
干舷高度（m）
B2型
950.6
9.35
7.8
0.4
1.5
B3型
1058.5
9.35
9.0
0.4
0.35
根据现场实际情况，B2、B3异形沉箱缺口位置均位于沉箱分层浇筑时的顶层范围内，经项目部内部讨论通过，决定采用沉箱模板作为异形沉箱围囹，原因如下：①模板刚度、强度满足要求。模板设计强度验算采用砼侧压力及振捣力等，而水压力远小于砼侧压力；②异形沉箱数量较少（2个），现场模板数量满足分别出运条件；③若采用传统围囹工艺，需预埋外露钢板，然后进行焊接加高、加固，围囹安装和拆除难度较大，且成本较高。

图1 B2型沉箱模板图

图2 B3型沉箱模板图
4.工程特点分析
⑴B2和B3型沉箱将沉箱模板作为围囹，围囹止水效果是本工程的控制重点；
⑵B2型沉箱围囹需要安装带桁架的外片模板，给沉箱拖运、安装造成不便是本工程的难点；
⑶采用围囹进行沉箱安装时前沿砼顶面处于水下，给沉箱安装准线的控制带来困难
5.分项工程施工总体安排
5.1施工顺序
根据沉箱安装总体顺序，在38#沉箱安装完毕后，依次进行B2、B3沉箱的安装。
5.2总平面布置

图3 沉箱安装位置平面图
5.3施工机械、劳动力配置
表2 主要机械设备配置表
序号
设备名称
型号
单位
数量
用途
1
半潜驳2号
3000t
台
1
沉箱出运
2
平移车
单节长5m
节
10
沉箱纵移
3
吊车
70t
台
1
围囹安装
4
方驳吊机
65t
艘
1
围囹拆除
5
抽水方驳

艘
1
沉箱安装
6
拖轮

艘
2
沉箱出运、安装
7
叉车
15t/5t
台
2
沉箱出运
8
交通船

艘
1
上下船舶
9
潜水船

艘
1
围囹拆除
表3 劳动力配置表
序号
工种
人数
岗位职责
1
调度
1
施工现场协调
2
施工员
2
施工技术
3
测量员
3
施工定位
4
潜水员
5
水下作业
5
模板工
10
围囹安装、拆除
6
船员
15
船舶操作
7
司机
2
设备操作
8
起重人员
12
沉箱出运
9
材料员
1
物资管理、采购
10
机务员
2
设备维修
11
安全员
1
安全监督
12
质量员
1
质量监督
6.施工方法
根据两个异形沉箱的结构形式不同分别安装模板围囹。B2型沉箱顶层缺失范围较大，需要安装8个内芯和5片外片模板（如图4所示），B3型沉箱则只需安装3个内芯模板（如图5所示）。围囹模板安装、加固方式与沉箱模板支立完全相同。
因B2型沉箱围囹最为复杂，本方案以B2型沉箱围囹出运、安装为例进行说明。

图4 B2型沉箱围囹俯视图

图5 B3型沉箱围囹俯视图
6.1施工工艺流程
沉箱围囹采用陆上70t汽车吊配合人工进行安装，半潜驳进行沉箱出运，65t方驳吊机配合人工进行围囹拆除。施工工艺流程如下图6所示。

图6 施工工艺流程图
6.2施工方法
6.2.1施工准备
⑴人员、材料、机械准备：施工人员提前进场，施工所需材料、设备进场，且机械设备运转正常。
⑵沉箱检查：检查沉箱顶层圆台螺母是否完好（为了加固围囹，三层内外侧圆台螺母均未拆除），检查沉箱进水孔、串水孔是否堵塞，仓格内杂物是否清理干净。
⑶围囹准备：沉箱模板清理干净，倒运至现场备用。
表4 围囹模板配制情况
沉箱型号
模板名称
配置数量
模板重量
备注
B2
内芯模板
8个
96t
每个内芯重12t
前片
2片
16.8t
单片最重10t
后片
2片
17.8t
单片最重10t
侧片
1片
8t

B3
内芯模板
3个
36t
每个内芯重12t
6.2.2沉箱围囹模板安装
沉箱检查完毕后，开始进行B2型沉箱围囹安装。
施工人员采用汽车吊配合进行内工作平台安装，两侧墙4个仓格内工作平台中部设置边长0.5m方孔，用于抽水水泵下管。内工作平台安装完毕后将内芯模板吊放至内工作平台上，通过调整井字撑丝杠将内芯模板撑开，与沉箱墙壁挤密，然后钉入穿心板。

图7 B2型沉箱内工作平台安装断面图
内芯模板调整完毕后，开始进行B2型沉箱底层外脚手架安装，为外片模板安装提供作业平台，外片模板安装顺序如图5所示。外片模板底口通过分层处预埋圆台加固，顶口与内芯模板通过对拉螺杆加固。由于B2沉箱需要紧靠已安装完成的38#沉箱且左侧墙完整，因此不安装左侧墙模板围囹，并将前片模板一角进行切除（如图4）。
⑴内芯模板止水
内工作平台安装完毕，在吊放内芯模板之前，在沉箱仓格内壁粘贴两道双层双面胶条（如图9所示），内芯模板吊放就位后，通过调整井字撑将内芯模板与沉箱仓格内壁挤密，然后钉入穿芯板，穿芯板与砼内壁间空隙采用泡沫胶封堵。

图8 B型沉箱内芯模板图
⑵外片模板止水
围囹外片模板安装前，在沉箱砼外表面粘贴两道双层双面胶带（如图9所示），通过螺栓紧固外片模板挤密止水，外片模板拼缝及孔洞采用胶枪喷注泡沫胶进行封堵。

图9 B2型沉箱双面胶带粘贴位置图
⑶止水效果检验
B2型沉箱围囹模板安装完毕，对模板加固情况进行检查，保证围囹模板按照沉箱预制模板支立加固方式进行加固完毕，然后向模板内缓慢注水，观察围囹止水效果，继续加水至模板顶部，观察围囹是否漏水严重，对漏水严重部位进行标记，待水排出后重新进行封堵。
6.2.3沉箱出运
⑴沉箱上驳
围囹模板安装完毕后，起重人员按要求在沉箱两侧壁正下方摆放千斤顶，每侧摆放500t千斤顶4个，每侧千斤顶摆放位置关于沉箱重心线对称，如图10所示。
千斤顶摆放完毕后，施工人员连接高压油泵将沉箱顶起，沉箱顶起高度能够容纳平移车进入即可。然后采用叉车将纵移车推入沉箱下方。沉箱上驳后的重心位置须对称于半潜驳中心线。

图10 沉箱千斤顶摆放位置平面图
当纵移车到达预定位置后，打开高压油泵泄压开关，将沉箱平稳落在纵移车上，然后安装顶推装置，开始将沉箱缓慢顶推上半潜驳。沉箱到达半潜驳预定位置后，拆除顶推装置，将封堵横梁吊放就位，并砸入铁楔子加固，以免平移车滑动。如图11所示。

图11 平移车封堵加固图
⑵沉箱出运
沉箱纵移上半潜驳并加固完毕后，当水位高于+4.8m时，半潜驳排水或趁潮涨起浮，同时保证半潜驳底部与坐底梁之间的安全距离。半潜驳通过收紧锚缆离开出运码头，然后由两艘拖轮拖带半潜驳起锚前往下潜区。
半潜驳在测量人员指导下到达下潜区位置，半潜驳下潜水域的水深应当符合如下要求：半潜驳下潜地点水深应不小于“沉箱稳定吃水高度、半潜驳型深、沉箱起浮后沉箱底面与垫木顶面的安全距离，半潜驳船底与海底的安全距离”之和。本工程半潜驳在沉箱储存场附近下潜，下潜区域水深完全可以满足沉箱出运条件。
半潜驳抛锚时采用起锚艇配合作业。沉箱随半潜驳拖运至现场下潜区，即可开始下潜。半潜驳原则上顺流驻位下潜，根据现场涨落潮情况，半潜驳横向与水流方向一致。
6.2.4沉箱下水拖运
半潜驳下潜区就位后，打开压载舱进水阀，半潜驳缓慢下潜，下潜过程中注意观察半潜驳纵、横倾，根据情况随时调节各舱进水速度，保证船舶处于正浮状态。当半潜驳下潜至塔柱吃水4.5m时，半潜驳甲板开始没水，当主甲板淹没时刻开始，船舶会下潜速度加快，此时应更加密切注意四角吃水，保证船舶正浮下潜。
半潜驳下潜时，沉箱进水孔盲板保持打开状态，随着半潜驳下潜深度的增加，当沉箱进水孔开始进水时，施工人员要注意测量个仓格压水高度，达到设计压水高度立即关闭进水孔盲板。
盲板关闭后半潜驳继续下潜，直至沉箱浮起，根据沉箱浮起稳定后的状态，可对沉箱个仓格压水高度进行微调，以保证沉箱顶面基本水平，注意查看实际稳定压水与计算数值是否相同并记录。
表5 异形沉箱浮游稳定计算（含围囹）
型号
沉箱重量（t）
吃水（m）
定倾高度（m）
干舷高度（m）
B2型
1089.2
9.27
0.3
4.33
B3型
1094.5
9.23
0.3
4.37

图12 B2型沉箱压水图（含围囹）

图13 B3型沉箱压水图（含围囹）
沉箱漂浮状态稳定后，施工人员利用半潜驳四角塔楼上4根缆绳将沉箱缓慢拖出半潜驳区域，如图14所示。当沉箱完全离开半潜驳区域后，由拖轮采用侧墙傍拖的方式将沉箱拖带至施工现场。如图15所示。

图14 B2型沉箱移出半潜驳示意图

图15 B2型沉箱侧墙傍拖示意图
6.2.5沉箱安装
沉箱到达施工现场后，施工人员立即采用方驳吊机将水泵吊放如沉箱仓格内，以免安装过程中因围囹漏水导致沉箱倾斜，如图16所示。沉箱安装时，通过调整如图17所示的三根缆绳来调整沉箱位置，当沉箱调整至设计位置时同时4个打开进水孔盲板开始注水，沉箱注水下沉过程中根据需要随时调整沉箱位置，保证沉箱安装位置准确。沉箱落底后，由测量人员校核沉箱安装位置，若不符合要求，施工人员启动抽水泵抽水使沉箱重新起浮进行调整，直至合格。
图16 沉箱安装抽水水泵示意图

图17 B2型沉箱安装示意图

图18 B3型沉箱安装示意图
6.2.6沉箱围囹拆除
B2型沉箱安装完毕后，需将围囹外片模板进行拆除，内芯模板予以保留，然后进行B3型沉箱安装，如图18所示。B3型沉箱安装完成后，将剩余内芯模板拆除。围囹模板拆除采用65t方驳吊机配合人工进行拆除的工艺，潜水人员配合作业，按照“先支后拆、后支先拆”的原则进行围囹拆除。
7.施工进度计划
7.1施工进度计划编制说明
根据沉箱安装顺序，首先进行B2型沉箱出运安装，然后进行B3型沉箱出运安装。
7.2施工进度计划表
序号
名称
历时（天）
开始时间
完成时间
1
B2型沉箱围囹安装
2天
2014-5-1
2014-5-2
2
B3型沉箱围囹安装
1天
2014-5-3
2014-5-3
3
B2型沉箱出运、安装
1天
2014-5-6
2014-5-6
4
B3型沉箱出运、安装
1天
2014-5-9
2014-5-9
5
围囹拆除
7天
2014-5-7
2014-5-13
8.措施计划
8.1技术保证措施
⑴ 沉箱出运前召开异形沉箱围囹出运技术交底会，参与施工所有施工人员均参加。
⑵ 沉箱出运前起重人员须对沉箱串水孔、进水孔等进行检查，并将沉箱仓格内杂物清理干净。
⑶ 围囹安装材料提前准备齐全，围囹模板清理干净、无变形。
⑷ 围囹模板安装完毕后，仔细检查模板是否牢固，围囹密封是否良好，避免沉箱出运过程中漏水严重。
⑸ 沉箱千斤顶摆放对称于沉箱重心线，避免一侧偏重导致沉箱无法顺利顶起。
⑹ 顶落沉箱过程中密切注意千斤顶是否同步，若发现有顶落不同步，立即通知操作人员暂停操作，防止沉箱底板损坏。
⑺ 围囹沉箱安装尽量选择低潮时进行，尽量较小围囹模板所受水压力。
⑻ 半潜驳下潜过程中，密切注意沉箱各仓格压水高度，及时关闭进水孔盲板。
⑼ 沉箱浮起拖运时速度应缓慢，避免突然用力导致围囹模板变形。
⑽ 围囹沉箱出运安装过程中，注意观察围囹模板有无异常，发现异常立即暂停作业。
⑾ 沉箱围囹拆除需要潜水人员配合，围囹安装时潜水人员应通过观察掌握安装、拆除工艺，以便水下进行拆除作业。
8.2质量保证措施
⑴沉箱围囹安装前对沉箱进行检查，包括进水孔、串水孔和盲板等。
⑵沉箱围囹模板安装前，检查模板有无变形，避免因模板变形导致沉箱出运无法顺利进行。
⑶由于沉箱安装位置测量校核时只能以模板为基准，因此沉箱围囹模板安装完毕后需对模板安装位置进行校核，以保证沉箱安装位置的准确性。
⑷沉箱拖运至施工现场，在开始安装前先将抽水泵吊放至沉箱中间4个仓格内，避免沉箱安装过程中因围囹漏水导致安装无法顺利进行。
⑸B2型沉箱拖运时，拖轮傍在未安装外片模板的侧墙进行拖带，避免围囹模板变形。
⑹沉箱注水安装过程中，施工人员密切注意沉箱下沉过程中位置的变化，便注水边调整，确保沉箱安装一次成功。
⑺沉箱安装时，须缓缓收紧缆绳调整沉箱位置，避免用力过大，导致围囹模板变形。
8.3 安全保证措施
⑴进入施工现场施工人员按规定戴好安全帽、临水作业穿好救生衣、高处作业系好安全带。
⑵风力大于6级或雷雨天气停止作业。
⑶作业前，作业人员检查吊索具、机械运转情况，保证施工安全。
⑷沉箱围囹安装前，施工人员对进水阀门功能状况进行检查，避免拖运过程中阀门渗漏严重导致沉箱倾斜。
⑸沉箱围囹模板吊装时系好晃绳，避免因模板转动碰撞伤人。
⑹沉箱围囹模板吊装设专人指挥，指挥信号清晰。
⑺沉箱围囹模板安装完毕，作业人员需对模板加固情况进行检查，保证施工安全。
⑻半潜驳下潜时，注意测量沉箱各仓格压水高度。因沉箱仓格内砼残余各不同，沉箱起浮后易倾斜，可对仓格内压水高度进行微调，避免沉箱倾斜越来越大导致倾倒。
⑼沉箱起浮拖出半潜驳时，拖轮采用侧墙傍拖，通过沉箱上系绑缆绳配合缓慢将沉箱拖出，避免沉箱碰撞船舶。
⑽沉箱安装尽量选择低潮时进行，避免沉箱安装时因水压力过大导致模板变形。
⑾沉箱安装时，通过缆绳调整沉箱位置位置时要缓慢，避免用力过大导致围囹模板变形。
⑿围囹拆除时，作业人员须留置安全螺栓，避免模板突然移位导致事故发生。
⒀水下拆除围囹时，潜水人员应与地面人员密切沟通，谨慎作业。