斯里兰卡科伦坡南集装箱码头沉箱出运及安装施工

陈奋 杨曦

摘 要：大型沉箱结构稳定性好，施工速度快，经久耐用，广泛应用于地基条件较好的重力式码头工程。而大吨位沉箱的出运和安装工艺是施工的重点和难点，如何在短时间内完成大型沉箱的出运与安装成为了码头工程成败的关键。本文介绍了斯里兰卡科伦坡南集装箱码头沉箱出运及安装施工方法。

关键词：码头 沉箱 出运 安装

1.前言

本次工程沉箱共67件，CX1型、CX2型、CX1a型、CX1b型、CX1c型、CX2a型依次为62件、1件、1件、1件、1件、1件。各型沉箱的相关信息如表1所示。

沉箱采用“华南号”浮船坞驳运到施工现场下潜坑下潜出坞，下潜位置在已建出运码头前沿线外约200m已挖好的港池中，在现场具备安装条件时，用拖轮拖至待安装基床位置，用方驳（第一件）或已安装的沉箱上的卷扬机就位安装。

2.施工总体顺序及流程

首件安装CX1-62沉箱，第二件安装CX1-61沉箱，然后从西向东依次安装，最后13件沉箱由于处于预制场前沿，需先安装东边端头CX1-01～CX03（共5件），再将CX04～CX11（共8件沉箱）出运到寄存区后，再起浮拖运安装。沉箱安装过程共分为沉箱上驳、沉箱下潜出坞、浮游拖运、就位安装四道主要工序。

3.施工方法

3.1 沉箱上驳

3.1.1 沉箱出运码头设计

沉箱上驳作业水位的准确计算与选取直接关系到沉箱是否具备上驳条件，合适的水位进行作业可以保证沉箱上驳过程安全顺利进行。进入搭接的水位应选择浮船坞空载吃水与满载吃水之间的中间水位，既保证有充足的上驳时间，又使沉箱上驳过程中浮船坞有足够的压载水可排以抵消沉箱重量对浮船坞的负载。

图1为计算示意图。搭接时，甲板面与码头面处于同一标高，则进入搭接水位与脱离搭接水位计算如下：

h进=H-[D-（T+t）/2]

=1.0-[4.6-（3.6+1.8）/2]=-0.9m

h离=H-（D-T）+0.2m

=1.0-（4.6-3.6）+0.2=0.2m

（0.2m为富余量）

潮水涨至-0.9m（理论值）时，华南号浮船坞进入搭接，进行沉箱上驳作业；潮水在涨至最高潮前华南号浮船坞必须脱离搭接状态，否则将被搁在搭接码头上无法脱离而发生安全事故。

本工程出运码头采用桩基码头结构，搭接台可承受1800t的承载力。所以在沉箱上驳过程中，应时刻注意华南号上仪表显示数据，搭接台的受力控制在1200t之内，若超出应采取排水或等待潮水继续涨高时再继续进行上驳。

3.1.2 沉箱上驳施工方法

沉箱上驳采用气囊搬运技术。气囊选用直径Ф1000mm的高压气囊，出厂检验承压能力为0.4MPa，正常使用许用压力为0.30MPa，安全阀限压值取0.35MPa。考虑沉箱的尺寸，顶升阶段对宽度（横移）为18.97m方向，采用7条有效长度21m长气囊进行顶升，对长度方向（纵移）15.18m方向，选用9条有效长度为17m长气囊进行顶升。在搬运阶段，对宽度（横移）为18.97m方向，采用8条有效长度21m长气囊进行搬运，对长度方向（纵移）15.18m方向，选用10条有效长度为17m长气囊进行搬运。气囊的工作参数如表2所示。

气囊的实际工作压强最大值为0.211pa，小于正常使用许用压力0.30Mpa，使用此方法横纵移气囊是安全的。

沉箱上驳前先利用陆上卷扬机牵引至距离出运码头前沿5m左右的位置，保证沉箱中心在出运通道中线上，用枕木作临时支墊，气囊仍保留在沉箱底并放气至枕木受部分力。随后浮船坞抛锚定位，系好岸缆，并移船至码头前沿，船艏正对出运码头并使船头尽量靠近码头前沿，便于开展上驳前的准备工作。在浮船坞及上驳通道上铺上12条气囊，气囊摆放要均匀，每条气囊的间距控制在0.6m。船进入搭接状态后，保持船舶纵向中心线与出运通道中心线对正，加压载水使浮船坞与码头进行搭接，浮船坞搭接结构底面与码头接触后，继续加部分压载水，保持浮船坞对码头有200～300t的压力，以保持浮船坞的稳定，同时调整船舶浮态至正浮状态。

上驳前的各项准备工作完成后，开始进行沉箱的上驳作业，见图2所示。给沉箱底气囊充气，将沉箱顶升起，顶升高度约为43cm，抽出支垫枕木，再逐渐将气囊放气，使行走高度降低至30cm左右，以防止波浪影响导致船舶晃动，从而使沉箱上驳不稳定。开动牵引绞车，同时松溜尾绞车，牵引沉箱缓慢前行。移动过程中，需逐步往进入沉箱底的气囊充气，给后方移出沉箱底的气囊放气，同时不断调整各气囊气压，使之基本保持一致。在第一条气囊上驳后，浮船坞马上开始排压载水，以尽量减少搭接结构对码头的压力。沉箱的运动路线必须是沉箱重心基本沿着浮船坞甲板纵向中心线前进，若在移动的过程中发现偏移，则需及时通过牵引绞车和气囊的摆放纠偏。随着沉箱向浮船坞上移动，浮船坞搭接结构的受力不断增加，所以在沉箱上驳过程中，浮船坞需不断往外排压载水，同时密切留意搭接结构对码头承台的压力不能超过1200t，若临近此值时，需暂停沉箱上驳牵引，待排水或潮水上涨到满足要求时再继续上驳。沉箱牵引到位后，马上进行沉箱支垫工作，将枕木垫入沉箱底，塞满气囊间的空隙。沉箱支垫示意图如3所示。