大型沉箱出运工艺的优化＊

2014-02-26于祖杰

海岸工程 2014年1期

于祖杰

（龙口港集团有限公司，山东龙口 265700）

1 工程概况

随着港口吞吐量的不断增大，现有码头已经远远满足不了吞吐量的需求，因此需尽快建设码头，为此决定建设烟台港龙口港区27、28、29号通用泊位工程，本工程共建设3个50 000t级通用泊位（水工结构按10万t级设计），采用直立岸壁形式与岸线顺接，岸线总长891m，其中码头岸线长769m、直立岸壁长122m。主体结构采用重力沉箱式，本工程共有沉箱52个，其中A型沉箱31个，其尺寸为H×B×L＝16.8m×17.45m×18.826 m；B型沉箱19个，其尺寸为H×B×L＝20.25m×17.45m×18.826m；其他类型沉箱2个。

由于种种原因致使工程开工较晚，现有的施工方法不能满足施工进度的需求，因此迫切需要用新方法和工艺改变工程进度，通过多次试验，探索出操作简单、工效高、费用低的沉箱拖运工艺。

2 旧工艺

目前国内沉箱陆上运移大多采用缠绕围绳和埋设拉鼻两种方式作牵引点运移沉箱。根据以往施工时的经验，总结出上述两种工艺的特点，具体如下：

2.1 围绳法拖运沉箱缺点

1）围绳笨重，其缠绕施工需要由多人同时配合塔吊作业。

2）使用围绳的数量多，且沉箱边角部位需要增设护角钢板，则单个沉箱的摊销费用高。

3）拖运工效低，施工难度大，安装及拆除单个沉箱的钢丝围绳需要历时约5～6h。

2.2 埋设拉鼻法拖运沉箱缺点：

1）拉鼻为一次性构件，无法周转使用；2）费用高。

3 新工艺

对现有沉箱拖运工艺进行分析，共找出3个要因，它们分别是：工艺复杂、历时长、不能周转的特点，经过分析和计算形成如下新的技术方案，该方案经过多次沉箱出运的摸索，成功掌握该项新的技术，具体技术如下：

本工程单个沉箱重约3 000t，根据施工经验：沉箱在超高压气囊上运移过程中的滑动摩擦系数约为沉箱自重的3%～5%。具体到本工程中，沉箱的滑动摩擦力约为3 000t×5%＝150t。一般沉箱出运需预埋孔安置销钉4个（前、后牵引各两个），若沉箱需要横移等施工，则需要设置8个预埋孔放置销钉。单个拉鼻的抗拉强度F不小于150÷2＝75t。

则：

沉箱预制时在沉箱底部四个角各放置一个木盒，该木盒经防腐处理，一面作为牵引孔，朝外，不封，其余五面用木板封住（图1）。选择该位置的主要是沉箱前后趾砼较厚、钢筋布置密集，受力条件好，不影响沉箱结构安全，采用防腐是因为怕该处经过海水是侵蚀影响沉箱的耐久性，同时沉箱在移动到浮船坞是时候该孔由环氧树脂砂浆封住该孔。

木盒上面预留一个直径15cm的朝上的销钉孔，放置销钉（图2）。底层沉箱浇筑前，将销钉孔模板和牵引孔模板安放在沉箱模板的指定开口位置，待底层混凝土终凝后先将销钉孔模板，牵引孔模板随沉箱模板一起拆除。在沉箱移动时，销钉丛此孔插入，固定钢丝绳扣。该孔位置距离沉箱端部的距离为1m，这样在沉箱出运时才可以保证沉箱的安全。

放置木盒时需与周边钢筋留有至少8cm以上的钢筋混凝土保护层（图3）。这样做的原因沉箱重量太大，在沉箱横移时特别容易损伤沉箱的保护层，因此预留8cm以上的钢筋保护层，能够确保沉箱砼不被销钉轴承挤压破坏和钢丝绳磨损，从而有效确保沉箱的结构安全和表观质量。

沉箱出运时通过牵引孔以钢丝绳扣为拉鼻，通过销钉孔利用大直径圆钢作为销钉固定钢丝绳，牵引机将拖运牵引力传给沉箱，带动沉箱前移（图4）。在制作钢丝绳扣时尽量多些回绳，从而增加运移的安全性，牵引机在开始拖动时要缓缓用力，这样有利于钢丝绳扣和销钉的结合，避免破坏钢筋保护层和沉箱的表观质量。