深水面多用途、中60浮箱拼装混凝土搅拌船工法

翟恒杰

（中铁十七局集团第四工程有限公司，重庆 401121）

深水面多用途、中60浮箱拼装混凝土搅拌船工法

翟恒杰

（中铁十七局集团第四工程有限公司，重庆 401121）

本文简述了深水面多用途、中60浮箱拼装混凝土搅拌船工法。

深水面；多用途；中60浮箱；拼装；混凝土；搅拌

1 概述

我单位在浙江省青田县庆景青公路北山特大桥（93+3×170+93）mT形刚构施工中应用5×2.5×1.5m多用途、6×3.0×2.0m中60浮箱在80m深水中拼装混凝土搅拌船施工技术，顺利完成了施工任务，取得了显著的经济和社会效益。

2 工法特点

2.1 施工简便，工艺程序清晰易懂，可操作性强。

2.2 拼装工效高。每台混凝土搅拌船由一个供料平台和一个拌合平台组成，拼装时间仅需一个月。

2.3 成本低。多用途、中60浮箱均为战备淘汰物品，租赁费用比使用同功效的栈桥、浮桥低一半以上。

2.4 受水深、水流条件干扰小，施工时间利用率高。

2.5 混凝土搅拌船空间利用率高。

3 适用范围

本工法适用于大型搅拌船无法进场、边施工边蓄水且水位极不稳定的深水桥梁工程施工。

4 施工工艺流程及操作要点

4.1 施工工艺流程

准备工作→浇筑混凝土锚碇台→浮箱进场、搅拌船开始拼装→浮箱连接、铺设工字钢和花纹钢板→安装抓铲机和混凝土搅拌机→安装一拖四液压千斤顶调高设备→安装输送泵→承载模拟实验→原材料装船→推移、定位、锚碇→混凝土生产输送→解缆，搅拌船返回码头，准备下次混凝土施工

4.2 施工准备

4.2.1 简易搅拌船结构设计

（1）拌合平台

每个拌合平台浮体结构由40个多用途浮箱组成，每个浮箱规格为5×2.5×1.5m，通过销子连接在一起拼成方驳，方驳的尺寸为40×12.5×1.5m，浮体结构上直接安装混凝土搅拌机两台、混凝土输送泵两台，发电机、水泥等材料设备，并配备8台

锚机（带缆卷扬机）,拌合平台空载时整体重200t（含所有设备,未装水泥前）；承载时整体重390t（按最大梁段所用水泥并考虑混凝土生产输送时的动载），吃水约0.65m，干弦高度0.85m。

（2）砂石供料平台

每个砂石供料平台浮体结构由25个中60 浮箱组成，每个浮箱规格为6×3.0×2.0m，通过销子连接在一起拼成方驳，方驳的尺寸为30×15×2.0m，浮体结构上铺设废旧钢模板或普通钢板并用钢板分仓后直接装载砂石材料,砂石料装卸设备采用码头常见的抓铲机进行上料，砂石供料平台空载时整体重120t（未装水泥前），承载时整体重400t（按最大梁段所用砂石料并考虑抓铲机工作时的动载），吃水约1.33m,干弦高度0.67m。。

（3）浮体结构计算

1）多用途浮箱与中60浮箱性能参数见表5.1

2）计算数据

图5.3 中60浮箱拼装供料平台示意图

表5.1 多用途和中60浮箱性能参数表

4.2.2 蓄水前锚碇设置

水库蓄水前预先设置混凝土锚碇台，蓄水后缆绳随浮标牵出水面，缆绳与水面夹角以25～40℃为宜，缆绳破断力以不小于30吨合适，绳径以Φ20左右合适，过粗使带缆困难。锚碇台设计为2×2×2m深埋钢筋混凝土结构，缆绳与锚碇台上设置的吊环间宜增设缓冲设施，防止缆绳反复冲击后断裂。

4.2.3 码头修建

为适应水位涨落需要，码头采用阶梯式斜坡码头，每节阶梯高3m，根据现场地形地貌、山体坡度每阶梯宽度设为4m。每节台阶均需开通便道至既有便道相接，并做浆砌挡墙，路面用20cm厚C25混凝土做简单硬化处理，全桥在东西岸设置两个码头。

4.3 搅拌船施工

4.3.1 搅拌船的拼组

拼组时应分单元拼组，浮箱运至北山施工现场，先在岸上拼组为单元组，各单元拼组完成后，用吊机吊至河中，由潜水员在水下把各个单元拼组完好，形成工作平台，然后将混凝土拌合机、拖泵、发电机、调升千斤顶、拖泵等设备安装于搅拌平台上，将抓铲机等上料设备安装于供料平台上，安装时需充分考虑平台的平衡度及抓铲机的工作半径，保证抓铲机满足抓料上料要求。

（1）平台划分单元及拼组

拼组单元在考虑吊机的起重重量及施工的难度上，把两个多用途浮箱组成一个单元，单元拼组工艺：

1）在岸上拼组每个单元时，首先用一个浮箱作为垫底平面，再吊一只浮箱放在此浮箱上，保证浮箱在上面稳定，摘其上面的吊具。

2）再吊另一只浮箱与上面的浮箱对齐，浮箱底部用一号连接钣连接，浮箱顶部用三号连接钣连接，其他部位用螺栓上紧，此时两只浮箱连接完好组成一个单元。其余单元也按照同样的方式拼组。

（2）单元拼组

每个单元拼组完成后吊入水中，由潜水员在水下进行拼组，使每个单元连接起来，形成一个具有施工能力的平台。单元之间拼组工艺：

1）先吊一个单元放入河流中，用绳索固定。

2）再吊另一个单元放置在河中，两单元对接处的水深能提供给潜水员足够的工作空间。与此同时单元一边最好靠岸。在靠岸的单元上安排两人站在两单元中间，用绳索系牢一号连接钣，从浮箱顶面缓缓下放，下放到一定的深度时，由水下潜水员控制下放的距离及连接板移动的距离，连接板在两单元底对好后，由潜水员上紧其它部位的螺栓，两单元顶部的螺栓及三号连接钣也同时上好。其他单元的拼组方式与此同法。

表5.2 平台重心高度计算

4.3.2 承载模拟试验

拼台组拼完成后，及时进行承载试验，主要目的是检验浮箱间拼组质量、浮箱起密性能及承载能力，压载时采用砂石料水泥等与现场实际承载情况等同模拟试验，然后现场模拟演练操作。

4.4 砂石水泥等原材料装船

将混凝土拌合平台和砂石供料用机动舟把两个平台分别推移至岸边码头处，机动舟外型尺寸15.1×2.7×2.7m，动力300马力（约220.65kW），水泥用人工装船，砂石料采用砂石供料平台上的抓铲机直截抓码头上的砂石料，该项工作需半天时间，装船时注意平衡上料，确保偏载时纵横向平台干弦高度差不超过10cm。

4.5 平台推移、定位、锚碇

用两台机动舟做动力，其中一台为推移主动力，另一台护航将装好水泥的拌合平台水上推移到位，牵出锚机（带缆卷扬机）钢丝绳系于浮标缆绳上，利用锚机进行微调，使拌合平台上的泵管与附墩身泵管准确对接，然后带紧缆绳，平台平衡高度差不得超过10cm。然后机动舟返回码头将砂石供料平台推移至已锚碇好的拌合平台一侧，牵出砂石供料平台锚机上的钢丝绳挂于拌合平台的带缆桩上，两平台间距宜控制在20cm左右，平台推移速度以不超过30m/min为宜。

4.6 混凝土生产输送

根据水库水位在近阶段的涨落情况将泵底部的一拖四调节千斤顶行程调节到最大或最小，一切准备就绪后即可开始混凝土生产输送。混凝土拌合机采用两台JS750对称布置生产，混凝土出机舱后直接入泵，而后沿附墩身泵管泵入浇筑部位。施工过程中，随着水泥荷载的减少拌合平台将有20cm左右的起伏，需派专人测量水位和平台的涨落情况。按照设计和模拟演练情况，水位/平台涨落20cm以下由平台上的泵管和锚机进行自动调节，20cm以上通过泵底部调节千斤顶进行调节。

4.7 解缆、平台返回码头

混凝土浇筑完成后及时将平台泵管与附墩泵管连接处拆开，并解除锚碇缆绳，用机动舟将平台推回至码头，重新上料，搅拌船进入下一个循环作业。

[1]李志刚，董涤新.多用途浮箱及其结构物结构分析[J].解放军理工大学学报（自然科学版），1990（03）.

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10.13612/j.cnki.cntp.2014.07.050