工程地点：广东海门

施工方案

SHI  GONG  FANG  AN

编 制 单 位:  中国水产广州建港工程公司              

编   制  者 :                      

审    核    者:                             

审    批   者:                             

日        期 :                     

   中国水产广州建港工程公司　  

沉箱出运安装工程施工方案

一、 工程概况

1、拟建码头采用方沉箱重力式结构，码头连片式布置，本工程预制沉箱共13件，1件G型沉箱尺度为长×宽（含前趾）×高=19.1×15.6×20.1 m，趾长1.2m，1件F1型沉箱尺度为长×宽（含前趾）×高=19.1×14.1×16.4 m，趾长1.2m，1件F1型沉箱尺度为长×宽（含前趾）×高=19.1×14.1×16.4 m ，10件F3型沉箱尺度为长×宽（含前趾）×高=19.1×14.1×16.7 m，趾长1.2m，最大件重2600吨，砼强度等级C40。

2、沉箱的出运设计采用气囊直接顶升脱模，再使用气囊出运上驳施工工艺。5000吨级半潜驳运输。

二、 现场施工条件

半潜驳施工的环境要求为：

沉箱上驳时，波高H1/10小于等于0.5米，风速小于等于6级；

半潜驳下潜、沉箱出驳时，波高H1/10小于等于1.0米，风速小于等于6级。

沉箱拖运安装施工的环境要求为：

波高H1/10小于等于1.0米，风速小于等于6级。

三、 本工程沉箱出运受力计算

沉箱自重最大约2600t，气囊滚动时与地面的摩擦系数f=0.045（沙土地的实验值），所以沉箱在出运过程中：

水平面牵引力F = fG = 0.045×2600 ≈117t

沉箱在出运时一般保持前后高差在△d = 20cm范围以内，即前高后低的状态。所以在出运时还要考虑高差引起的后倾力F1：

F1 = G × △d/R = 2600× 0.2/19.1= 27.2t

因此：沉箱出运时牵引力F为：

F = fG + F1 = 117t + 27.2t = 144.2t 

四、 沉箱出运

4.1、卷扬机选用

已知：Q = 2600t ，µ摩擦系数 = 0.045（在压实的砂地上，气囊的滚动摩擦系数接近0.05），前后高差最大为△d = 20cm，沉箱拉绳数量n=2)

单台卷扬机牵引力F= （fG + F1）/n 

= （0.045×2600 + 2600×0.2/19.1）/2 = 72.1t

    卷扬机牵引力为10t，配9股滑轮组。

    ΣF9t = 9Fη = 9×10×0.9 = 81（t）> 72.1（t）（满足使用要求）

4.2、滑轮组计算

    依据卷扬机最大拉力设计使用95t级，2轮滑轮组，现验算其起重力是否足够。

    已知：ΣF最大 = 9×10 = 90t < 95t（满足使用要求）。        

4.3、钢丝绳计算

4.3.1、沉箱拉绳用φ65mm（6×37）合成纤维芯钢丝绳

已知：d = 65mm（公称直径） 卷扬机水平牵引力F牵 = 79.15t

最小破断拉力总和为F破 = 50d2  = 50×65×65 = 211.25 t

安全系数K1 = F破/F牵 = 211.25/72.1 =2.93（倍）

满足要求。

4.3.2、卷扬机水平牵引用φ24mm（6×37）合成纤维芯钢丝绳

已知：d = 24mm（公称直径） 水平牵引F牵 = 79.15/9 =8.79t

最小破断拉力总和为F破 = 50d2  = 50×24×24 =28.8t

安全系数K2 = F破/F牵 = 28.8/8.01 =3.6（倍）

满足要求。

4.4、气囊计算

4.4.1、2600t沉箱顶升及横移气囊选用计算

拟用φ1m气囊进行顶升。

    已知：G = 2600t，沉箱底面积为长×宽(带趾)＝19.1m×15.6m，依据设计要求，需要直接顶升。

依据构件底面尺寸，选用气囊有效长度为L = 16.0m；设计顶升高度h = 0.4m；使用气囊数量n=9；安全系数K = 1.5,所以：

单条气囊承载面宽B =π（D-H）/2 = 3.14 ×（1-0.4）/2 = 0.942m

气囊受力的总长度：L =144m

总承载面积：S = LB =144×0.942 =135.8m2

选用气囊压力：P = KG/S = 1.5×2600t/135.8 m2  =0.29MPa 

建议使用0.3 Mpa超高压气囊。

4.4.2、2600t沉箱纵移出运气囊选用计算

拟用φ1m气囊进行出运。

已知：G = 2600t，沉箱底面积为长×宽(带趾)＝19.1m×15 m，依据现场情况，直接出运上驳，不需要纵横移转换,依据气囊的直径及出运时气囊之间需要足够的空间以避免气囊相互挤压，所以设计两条气囊中心间距为2.4m。

沉箱纵移采用气囊有效长度L = 16.0m，总长度为 17.732m，出运高度h = 0.4m, 安全系数K = 1.5，所以：

沉箱底需用气囊数：n = L1/2.4 =9

单条气囊承载面宽B =π（D-H）/2 = 3.14（1-0.4）/2 = 0.942m

气囊受力的总长度约：L = 140.4m

总承载面积：S = LB =140.4×0.942 =132.257m2

选用气囊压力：P = KG/S = 1.5×2600t/132.257m2  = 0.29MPa 

建议使用0.3 Mpa超高压气囊。    

附气囊规格形状示意如下：

沉箱预制时，采用C30混凝土底模，对沉箱底胎膜基础先进行处理，然后采用工字钢组成槽（共10组）及槽内填沙并振捣密实形成底模，上铺薄木板。沉箱出运时将填沙冲走，放入气囊充气顶起沉箱。

沉箱脱模以满足穿入气囊进行出运作业，要求沉箱离底模至少25cm。

顶升使用的是直接在底模上预留顶升气囊槽，沉箱达到出运强度后使用顶升气囊穿入顶升槽直接顶升，要求在工字钢组之间的间隔内设置气囊，气囊的间隔与工字钢组的间隔一致。该方法的优点是施工简洁，操作方便可以保持工地清洁。

所以，在本工程建议使用气囊直接顶升工艺。

4.6、主要设备配备

全部机械设备及相关材料明细表如下：

4.7.1、坐床施工

现有出运码头面前沿标高为+  m，将出运通道在前沿的标高定在+  m，自预制场平移出口至码头连接，其地面处理与场区道路相同。半潜驳搭板搭接在出运码头凹槽处坐底，沉箱由出运码头移至半潜驳上。

4.7.2、沉箱上驳

半潜驳甲板面尺寸为长54m，宽33.6m，塔楼宽6m，满载吃水3.6米,每次可装沉箱1个，沉箱拉移上船过程中操作空间达21.6m，沉箱两侧还有3m多的距离，供人工搬移气囊通过。沉箱从预制场地横移至出运通道，将沉箱长方向平与半潜驳的长方向，在半潜驳中间摆放，沉箱顶面四角处已预埋10吨拉环用于固定沉箱，上驳后沉箱用钢丝绳固定在4个塔楼导缆桩上，给予加固，以防止拖运过程中沉箱在驳上的错动。

4.7.2.1、出运及上船时间选择

①沉箱移运上船48小时内，且潮水适宜出运上船作业时，才从预制点进行出运作业。

②沉箱上船当天，潮水够搭接出运码头前2小时，沉箱必须纵移至码头前沿存放。

③出运上船工作时，必须选在风浪不超过1.5m，风力不得超过六级（包括六级）的时间段内，否则应另选作业时间。

④夜间作业时，特别是沉箱上船作业时，必须有足够灯光照明，且沉箱最好在白天纵移至码头前沿。

4.7.2.2、沉箱上驳操作说明

a、搭接方式

码头结构为阶梯形，搭接时半潜驳的艉部搁置在出运码头上，半潜驳的甲板面与码头面平，码头与半潜驳之间的缝隙大于5㎝时，铺厚14mm钢板，其总长度为18m，宽为1.5m。

出运码头是采用坐底上驳设计，沉箱移上半潜驳后，中途不需要排水。根据我司以前的施工经验半潜驳甲板面的前面一般需比后面高约20cm，避免因后拉问题使沉箱向前滑动，造成重大安全事故，故坐底基床海测需比岸侧稍高。

b、半潜驳的锚位及地牛

如下图，半潜驳艉部左右利用码头上系缆扣系两条缆，以操控船艉左右移动对齐码头前沿，艉部用一条缆带码头上的地牛，以控制半潜驳顶紧码头，船艏左右抛两门锚。地牛利用现场已有的无需另外制作。

 c、搭接操作

沉箱距码头前沿5m，沉箱施工预期移动速度为15～16m/小时，预期沉箱上驳总时间约为4.0小时。要采用半潜驳预压水，等沉箱上驳后，半潜驳抽水抵消沉箱压力来保证半潜驳可离开码头。为确保码头的安全，整个搭接上驳过程要在涨潮期间操作。进入搭接前，半潜驳按上图系缆、抛锚就位，艉部压水调节吃水，艉吃水的多少要根据码头标高来确定。在船艉高过码头面约0.2m时，移船进入搭接；搭接后艉部压载舱继续加水，以抵消船舶由于涨潮而上浮，使船艉在沉箱上船前始终压住搭接码头。等到潮水涨到使船艉高过码头面0.2m时，半潜驳移出离开搭接码头。

 d、牵引沉箱上驳

沉箱用气囊形式出运，岸上尽量将沉箱移到码头前沿，并使沉箱中线与出运通道一致（横向偏移不得超过50cm）。现施工现场有15条气囊可供使用，沉箱移运过程中空闲气囊搬运至沉箱前排好，保证沉箱移运直至出运码头前沿约5m处暂停，转换船上卷扬机，暂停时间约半小时，暂停期间气囊释放少部分气，中间无其它暂停等待。半潜驳搭接后，将沉箱上钢丝绳扣头接到半潜驳动滑轮组，用船上两台卷扬机牵拉沉箱上驳，移动程序如同岸上出运。注意沉箱应沿半潜驳中线移动，进入装载区域就位时横向偏移不得超过50cm。

上驳过程，半潜驳同时将压载水排空。

沉箱移到半潜驳装载区就位后，四周均匀垫入25cmX25cmX200cm的枕木，气囊放气，枕木要均匀排放，气囊间所有间隙都要放入枕木，枕木规格：200×25×25（cm）。定位后要将所有枕木用马钉钉起来并用钢丝绳串起，以免下潜安装时遗失。

临时码头

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4.8、沉箱出运主要流程

沉箱出运主要流程如XIA       XIA ：下：

清理场地

检查沉箱顶升槽

就位穿好气囊

系牵引绳索

搭接溜尾绳索

检查气囊气压

检查牵引系统

驳船搭接码头

船上准备工作

充气顶升

抽枕木支垫

水位符合要求时

检查、调节气压

牵引上船

到位后

支垫枕木

放气

回收工具

至此完成了沉箱的陆上平移工艺，转入沉箱的水上运输与安装。

沉箱的陆上平移示意如下：

平移构 件

船上滑轮组

出运码头

距前沿5米

码头前沿线

构件的陆上平移工艺示意图

4.9、沉箱出运施工方法(陆地部分)

4.9.1、场地清理及设备检查

沉箱出运前，必须对其纵移范围内的一切尖利杂物及障碍物进行清理，两侧20米范围内设作业警戒线，无关人员严禁靠近。作业前，对牵引系统中的空压机、卷扬机、钢丝绳、滑轮组、导向轮以及配合机械等，逐项认真检查，进行试运转，关键设备的备用件必须同时做好准备工作；检查气囊是否有破皮、拉线、压扎痕迹等，气囊作业前进行试压，以检查各管件、阀门、压力表是否漏气，读数是否准确；另还要对地牛、卸扣进行检查验收，确定其磨损程度及其正常使用功能是否可靠。以排除一切隐患，确保每次出运的顺利进行。

4.9.2、准备工作

在沉箱纵移的一切场地清理工作和设备调试工作完成后，应按以下步骤进行沉箱出运工作：

4.9.2.1、检查沉箱底槽有无突出的尖锐棱角，杂物；气囊、空压机及人员应迅速就位。

4.9.2.2、接着用卷扬机将气囊拖进顶升槽就位，每个气囊的轴线与位移方向平行，露出沉箱两侧边的长度相等，气囊拖进顶升槽时要顺直，不得斜拖。

4.9.2.3、现场指挥人员检查各气囊就位准确后，指令连接空气压缩机与气囊之间的气管连接，然后对通气管道进行检查，确认无误后，由沉箱中间向两侧，对气囊进行充气，充气时注意各气囊应均匀、缓慢（由各阀门控制），当充气压力达到沉箱预定顶升压力的80%时，暂停充气，检查并调整气囊的压力值，使各气囊的压力基本一致，再继续充气，直到将沉箱底面脱离底模时，迅速在指定位置用准备好的支垫，保证沉箱的平稳。支垫高度达到25cm时顶升结束。

    4.9.2.4、在使用气囊出运时底面拐角可能会戳到气囊而伤害气囊，为了使该拐角对气囊不构成伤害，在出运过程中要控制好气囊的的平行度，同时准备好沙袋，在气囊经过拐角时使用沙袋垫在拐角与气囊接触的位置以保护气囊。

4.9.3、沉箱纵移（沉箱）

4.9.3.1、四台卷扬机就位。

4.9.3.2、为降低沉箱出运过程中气囊的压力及降低沉箱悬空高度，必须打开各气囊的排气阀缓慢放气，将沉箱离地面高度降至25cm左右时，方可关闭排气阀，检查与调整各气囊的压力基本一致。

4.9.3.3、现场指挥检查各项准备工作无误后，下令启动卷扬机拉紧牵引钢丝绳，沉箱处于位移临界状态时，暂停牵引，再行检查钢丝绳张紧程度，各滑轮组、导向轮等的转动是否灵活，气囊及沉箱的稳定情况，一切处于正常状态时，指挥方可下令移运工作开始。

  4.9.3.4、移运过程中必须注意如下事项：移运速度控制在2m/min以内；气囊更换过程中，必须注意滚出来的气囊在出来前就要把压力降为原先的30%左右，使其安全分离，否则气囊弹击会发生伤人现象。

    4.9.3.5、移运过程中方位偏离轴线，必须停止牵引，采取调整气囊角度及控制控制牵引卷扬机速度等办法加以处理，直至纠偏为止。但不可过急，以防走“之”字形；当沉箱拖前约200cm时，至达预先放置好的气囊位置时，应减缓牵引速度，视沉箱进入气囊的位置再行将气囊充气至预定压力，方可继续牵引；注意每条气囊摆放位置，保证沉箱到达出运码头中间位置时，各个气囊平行，并有200cm的间距。

4.9.3.6、沉箱纵移至码头位置时停止牵引，调节气囊气压，为使沉箱离地面高度约30cm，在沉箱底周边气囊间隙支垫200×25×25（cm）的枕木。支垫放妥后，气囊缓慢排气至沉箱平稳落在支垫的枕木上，暂停排气，观察气囊气压，依据现场情况保持气压值，沉箱进入上驳移运准备工作。

4.10、质量保证措施   

4.10.1、确保施工用机械数量足够、设备完好

施工中要投入足够的机械设备来保证施工的顺利进行，要加强对施工机械设备的保养和维护，以保证有良好的工作状态，防止因施工机械发生故障，无法连续施工而影响工程质量。

4.10.2、沉箱质量要求

A、沉箱经检验合格，砼强度达到100%，其整体重量准确误差不大于正负5%。

B、沉箱底部和所有可能与气囊接触的部件及部位，毛刺、焊瘤、棱角、尖锐物等均应磨平、圆滑。

3.10.3、地面质量要求

    A、气囊顶起沉箱向前滚动，所经地面应清洁，无铁钉、石头、电焊条头等尖锐硬物。

    B、地面应平整，左右水平度不得大于80mm，地面的凹凸应基本找平，且地面承载力应相对均匀。

    C、地面可以为泥道，沙土道、沙地或水泥地等，但其承载力应大于气囊负重时对地面压力的两倍以上。

    D、若有坡道，坡度应根据沉箱的重量及结构确定，一般应不大于1：70。坡道全长范围内应由斜线，圆弧线等多种组合。但气囊在最低工作高度时，沉箱底不应触及地面。

4.10.4、气囊质量要求

    A、气囊应按检验规则经检合格。新旧气囊每次被用于沉箱搬运前应检查有无损伤，是否漏气，旋紧气囊嘴螺栓，并作无载试验后方能使用。充气压力取该直径气囊工作压力的1.25倍。

    B、气囊使用单位应和厂家共同协调，做出气囊规格、顶升力、条数等前期预算工作，使得气囊得到合理的使用。

    C、滚动气囊负重时，间距应根据具体要求决定，应保证沉箱结构强度，还应防止滚动气囊之间压叠在一起。

    D、气囊在沉箱底部尽量单排摆放，气囊轴向中心线应垂直于沉箱方向，气囊囊头伸出沉箱侧边不宜过长。

    E、对宽体沉箱，允许气囊双排摆放，两排气囊之间应留有不小于0.5m的间距。

    F、移运沉箱时，工作高度不应低于气囊公称直径的30%。

4.10.5、卷扬机质量要求

    A、一般选用低速卷扬机，其放缆带为3～6m/min。

    B、卷扬机使用的钢丝绳及各种构件（滑车、U型扣等）应和沉箱的牵引力（下滑、上坡等牵引力同时计算在内）相匹配。安全系数一般在3～5倍，不得随心所欲。

    C、卷扬机牵引沉箱，移动速度不得大于2m/min。

    D、钢丝绳必须经常检查。

E、定期更换减速油箱机油。

4.10.6、空压机质量要求

本工程所用空压机型号为GZ-50A，另外为安全起见施工现场增加一台备用空压机。

    A、根据气囊的总容量，充气时间以及压力要求，选择空气压缩机型号，一般为低压（0.7Mpa以下），大排气量（6m3/min）的空气压缩机为好。

    B、空气压缩机储气罐应安装可调节的限压阀。

    C、用多只气囊同时联合工作时，应有分配阀箱，使各只气囊同时充气。

4.10.7、枕木支垫质量要求

    A、枕木选用，200×25×25（cm）。

    B、枕木支垫时应并拢在两个气囊的中间位置，垂直与沉箱，除了转换气囊时支垫的枕木要依照尺寸支垫外，其它临时支垫枕木应尽可能增加枕木的受压面积，确保枕木的使用寿命。

4.11、安全技术措施

3.11.1、施工前要对参与人员进行详细的施工技术和安全交底。施工过程中，机械、电气设备操作人员严格按公司的安全操作规章操作使用，统一服从指挥口令。

4.11.2、沉箱出运要选择风力≤6级的天气进行。

4.11.3、沉箱移运通道在移运前清除一切尖利杂物及障碍物，移运时，沉箱两侧20m范围内设工作警戒，无关人员不准站立，不准进行高空起重作业。

4.11.4、现场施工人员按规定戴安全帽、穿工作服等，高空作业时系安全带，临水作业是时穿救生衣，操作手冲底模填砂时戴防护眼镜。

4.11.5、气囊安全操作规程

A、气囊应在规定的工作压力使用范围内，严禁超压使用。

B、气囊使用中，充气人员应在充气嘴侧面操作，充气嘴直对方向禁止站人；必要时要加装防护板。

C、气囊使用放置时，充气嘴应突出沉箱边缘200～300mm左右，但不宜过长；绝对禁止接长管或爬入沉箱底部充气。

D、气囊顶起沉箱时，取底部支撑物应快捷迅速，先中间后边缘，同一轴线上支撑物取完时，两边应暂时用易搬运的支撑物支垫牢靠，出运最后时刻快速拆除。

E、气囊顶起沉箱，取两条气囊间支撑物时，严禁斜拉或靠着气囊拉，避免气囊被支撑物边缘划伤或划破而引起爆破事故。

F、如果使用旧气囊, 在使用前应先进行试压，检查是否漏气、破损，如第一层帘布层破损；有洞疤；有划痕等应降级使用，气囊发现老化的，可视老化程度慎用或禁用。

G、气囊充气头的压力表一旦发现失灵或损坏应立即更换。

H、气囊头上的压紧螺母、堵头、管件、球阀、压力表等，发现松动应立即紧固。

I、气囊填入时，应和对面的受压气囊保持距离，绝对避免滚动气囊压上待用气囊。

J、气囊受压处，应避免钢丝绳摩擦表面，不得以时，可采用木板或其它隔离物避免直接摩擦。

K、不能用带毛刺的旧钢丝绳吊运气囊，以免划扎伤。

L、气囊不能在地上拖运，以避免磨破，磨损帘布层。

M、出运过程中，最后一根气囊应及时放气，并且后面不能站人，以免气囊弹出伤人。

N、沉箱较长时间停放时，应用支撑物四周垫实，同时气囊排气减压，使沉箱全部力量作用于支撑物上，禁止气囊较长时间受压。

O、气囊在工作现场应尽量避免阳光暴晒及风吹雨淋。

P、气囊在使用完毕后应及时收回，清理表面污垢，检查损伤情况，若有损伤要及时修补。

Q、气囊应保持干燥，气囊内若进水，将气囊两端丝堵打开，将内部的水排除，通入干燥空气，使其内部干燥。

R、若长时间不用出运，应将气囊内、外涂充滑石粉，摊平摆放。

S、气囊储存条件：避光、远离油脂、酸、碱、和化学物质，温度-40℃～40℃，相对湿度≤65%。

4.11.6、使用空压机充气囊安全技术措施

4.11.6.1、输气管应避免急弯、打折，打开关风阀前，必须事先通知工作地点的有关人员；

4.11.6.2、空气压缩机出气口处不准有人停留；

4.11.6.3、压力表、安全阀和调节器等应定期进行校验，保持灵敏有效；

4.11.6.4、发现气压表、机油压力表、温度表、电流表的指示值突然超过规定或指示不正常，发生漏水、露气、漏电、漏油或冷却液突然中断，发生安全阀不停放气或空压机声响不正常等情况，而且不能调整时，应立即停车检查；

4.11.6.5、严禁用汽油或煤油洗刷曲轴箱、滤清器或其他空气通路的零件；停机前应先降低气压；

4.11.6.6、高压气囊充气过程中，其它无关人员要远离气囊5m以上。

3.11.7、进行气囊顶升或拆、垫支座时，沉箱未座稳前，身体部位不得伸入沉箱底部范围。

4.11.8、用卷扬机牵引沉箱或其他物件的安全技术措施：

4.11.8.1、卷扬机出厂前应经过空运转和载重试验合格。

4.11.8.2、每班开机前应先检查制动性能，钢丝绳，钢丝绳接头，紧固件及机体安装情况，一切正常方可进行空运转试机，并检查各转动部位有否冲击振动现象，开关、制动器是否灵活可靠，如发现不正常情况应先排除，然后再开机。

4.11.8.3、卷扬机绝对禁止超载操作和用于运送人员。

4.11.8.4、操作人员操作中应随时注意钢丝绳在绳筒上绕圈情况，安全圈数不得小于5圈，如发现不良情况应及时清除，严禁在开动时用手诱导钢丝绳。

4.11.8.5、工作完毕后必须切断电源，钢丝绳处于放松状态。

4.11.8.6、严禁用人工打开电磁控制制动器实现溜放。

4.11.8.7、卷扬机应安装在平整结实，视线良好的地点，机身和地锚必须牢固。

4.11.8.8、卷扬筒与导向滑轮中心线应垂直对正；

4.11.8.9、作业前，应检查钢丝绳、离合器、制动器、保险齿轮、传动滑轮等，确认安全可靠，方准操作；

4.11.8.10、钢丝绳在卷筒上必须排列整齐，作业中最少需保留5圈；

4.11.8.11、作业时，不准有人跨越卷扬机的滑轮组钢丝绳和牵引绳；

4.11.8.12、作业时，严禁擅自离开岗位；工作中要听从指挥人员的信号，信号不明或可能引起事故时，应暂停操作，待弄清情况后方可继续作业；

4.11.8.13、 沉箱牵引过程中，如发现滑轮组钢丝绳有气，应暂停牵引，松气后再牵引；作业中突然停电，应立即把开关回复停车状态。

4.11.9、在出运前，要有专人收集出运当天的气象信息，确定沉箱出运的计划。

4.11.10、特种作业人员持证上岗。

4.11.11、严禁参与沉箱出运的人员在工作前8小时内喝酒。

4.12、职业健康与环保

出于出运施工的特殊性，职业健康与环保在施工中显为重要。

4.12.1、在移运过程中严禁操作人员带病工作，同时包括各类型机械、工具，否则稍微不注意，将出现不可估计的灾难性后果。

4.12.2、在施工过程中，难免会与预制产生交叉性作业，预制存在着高空作业隐患，底下参与出运作业的人员均应按要求佩戴好安全帽。

4.12.3、在施工过程中，充气和放气的操作手应佩戴防护眼镜，防止气囊喷出气体伤害眼睛。

4.12.4、在构件上船过程中，每个参与出运的人员均需配戴检验合格的救生器具。

4.12.5、环保在出运过程中也显得犹为重要，其工程废料及建筑垃圾应及时进行清除和处理，坚决避免移运过程中在通道出现磨损气囊等隐患的物体。

五、沉箱浮运下潜出驳

5.1、沉箱装驳后，半潜驳排水上浮，采用1艘2000HP拖轮进行拖运半潜驳至潜坞坑,沉箱下水区域的水深要求-17.0m以下，水域宽度为50mX80m。

5.2、半潜驳下潜：下潜过程中，锚缆要处于似紧非紧状态，同时时刻注意调节各水舱压载水，使半潜驳一直处于平稳状态，以保证沉箱的安全出驳。松开固定沉箱的钢丝绳，半潜驳船艉加压舱水平稳下沉至沉箱起浮，当半潜驳下潜使沉箱吃水达到沉箱起浮的临界水深时，半潜驳与沉箱脱离同时沉箱起浮。

5.3、在半潜驳下沉过程中因沉箱自身不能保证浮游稳定的要求，故此半潜驳均匀下沉至沉箱刚能起浮的深度前，沉箱通过水泵灌水，使沉箱前仓水深达到3米，后仓达到4.8米，沉箱达到浮游稳定的要求。浮游稳定所需的仓内水位见下《沉箱浮游稳定性计算书》。在灌水过程的同时，用缆绳将沉箱捆绑固定在驳船的船艏。沉箱移至安装位置后再进行精确定位安装。

此工艺的关键在于半潜驳均匀缓慢平稳地下沉至沉箱的起浮深度，同时沉箱及时加压舱水调整重心，在驳船的辅助下使之平稳地起浮出和移运。

5.4、沉箱浮游稳定性计算书

本工程G型沉箱共1件，尺寸为L×W×H=19.1 m×15.6 m×20.1m，趾长1.2m。

沉箱的浮游稳定性以定倾高度m表示，其定倾半径ρ，与船舶的初稳定性核算一样，按小倾角（倾角小于15°）理论进行计算。

该水域浪高取1.5米，海水密度取1.02526t每立方米，钢筋混凝土密度取2.5t每立方米。

初步按不压载计算沉箱的浮游稳定性，经核算在不压载的情况下沉箱浮游时不稳定（该计算过程略）。以下按12个隔仓加海水3米高计算。

计算过程：

(1)、沉箱重心高度计算（以典型的G型沉箱进行计算）

1、底板（包括前趾）

体积  

重心高度

2、上部结构

体积  

重心高度    

3、沉箱重心高度

沉箱相同重量海水体积  

前趾体积   

(2)、假设灌水深度为3.0米

1、加水后沉箱重心高度

加水体积  

沉箱加水后总重量  

相同重量海水体积  

重心高度  

2、浮心高度

沉箱吃水  

沉箱底面至浮心的高度约为   

3、进行比较

重心至浮心的距离   

惯性矩  

定倾半径   

定倾高度    

由于该沉箱带有前趾，为不对称构件，为保证沉箱在下水过程中能始终保持平衡，必须保证沉箱后舱（4个）中的水位比前舱高，假设该高出水位为h，根据力距平衡： 

16.044*（25-10.25）*(7.225+0.543)+0.4*19.1*7.025*(20.1*25-11.83*10.25)+ 

4.35*4*0.27*25*(6.729+2.571)+4.35*8*0.27*25*4.65=18.84*4.65*4*10.25*h+0.35*19.1*7*(20.1*25-11.83*10.25)              

 (3)、前8舱灌水深度为3米，后4舱灌水深度为4.8米

1、加水后沉箱重心高度

加水体积  

沉箱加水后总重量  

相同重量海水体积  

重心高度  

2、浮心高度

沉箱吃水  

沉箱底面至浮心的高度约为   

3、进行比较

重心至浮心的距离   

惯性矩  

定倾半径   

定倾高度    

沉箱每压水1米:  沉箱吃水加（4.354.35-0.08）112/(19.114.4-6.675)=0.84m

沉箱重量加（4.354.35-0.08）1121.025=231.73t

4、干弦高度核算

干弦高度必须满足下式的要求

式中符号含义如下

θ----有掩护水域内浮运时，采用6°～8°取值8°

S----沉箱干弦的富余高度，一般采用0.5～1.0m取值1m

F=20.1-12.34=7.76＞3.01

5、结论

本工程施工水域水深较大，沉箱干弦高度满足要求，通常m≥20cm，计算值为0.22m符合要求。

干弦高度满足要求，沉箱浮运时不需封舱。

5.5、沉箱的移运

用起重船将沉箱缓慢移运至安装现场后，即可进行起重船的抛锚定位和沉箱的安装。

六、沉箱安装

6.1沉箱安装

6.1.1沉箱安装顺序

本项目的沉箱安放顺序：与基床抛石、夯实的顺序相同，基床整平一段安装一段，以防回淤。

6.1.2沉箱安装方法

第一件沉箱要求精度较高, 沉箱安装采用300t起重船辅助定位，沉箱灌水下沉落床的施工工艺。

半潜驳压水下潜同时用水泵向沉箱内灌水，使得沉箱同时进水下沉。根据之前的计算，当半潜驳下潜至水深约17m左右时，沉箱达到浮游稳定（G型沉箱内水深约为3m～4.8m），此时关闭水泵停止灌水，沉箱不再下沉从而与半潜驳脱离，沉箱脱驳离开后，用拖轮将300t起重船和沉箱一起拖至安装现场附近（防波堤掩护范围内风浪较小的地方），拖运过程中用钢丝绳使沉箱与起重船船头贴紧，连接成一体，并加垫橡胶轮胎，避免起重船与沉箱之间发生碰撞，造成沉箱崩角损坏；然后将起重船的锚抛好，起重船的锚位要选择在合适的地点，要便于起重船辅助安装定位。起重船采取船尾顶风顶浪，船头对准待安装的基床的方向驻位，使得起重船抵消一部分风浪对沉箱安装的影响；最后通过起重船收放锚缆，将起重船和沉箱一起移运至安装现场，进行安装。由于沉箱自身浮游稳定，起重船只作保持平衡和定位用，因此起重船的吊力控制在200t以下。

起重船和沉箱一起移运至安装现场后，打开水泵，沉箱灌水缓慢下沉，下沉的同时，放松起重船吊索钢丝绳。当沉箱下沉至距基床顶面约50cm时，停止灌水，调整沉箱前后平衡后，开始沉箱精确定位。

定位方法：开始粗定位时采用起重船调节锚缆，使得与起重船连接成一体的沉箱纵向、横向和扭角均大致位于准确位置（偏差在20cm以内），再用钢丝绳将沉箱顶的拉环与起重船的绞车连接，通过岸上观测仪器的指挥收放钢丝绳来调整较小的偏差，达到沉箱安装精确定位。

定位完成后继续灌水，沉箱下沉直至座落在基床顶面上，在下沉的过程中，注意随时检查沉箱的偏位情况，沉箱座落至基床面时，再检查沉箱的纵、横向和扭角偏差，若不符合设计和规范要求，则关闭灌水水泵，打开排水水泵抽水起浮，再次安装直至达到安装精度要求为止。

第一件沉箱安装完成后，其他的沉箱安装定位，一方面利用起重船辅助定位，另一方面利用已经安装的沉箱做为固定端，用钢丝绳和绞车调整待安装沉箱的位置。安装方法同上。

6.1.3沉箱安装要点

a、利用起重船辅助定位，一方面利用起重船的船体抵挡一部分涌浪的影响，另一方面起重船提供部分吊力保持沉箱平衡，防止失稳。

b、灌水时要注意保持各仓的水位差，以防偏重。安装就位后立即对安装情况进行检查，检查偏位等，如不合格则抽水、起浮，重新安装。检查合格后继续往沉箱内放水，直至内外水头相等，沉箱沉落基床。安装前，检查基床整平面有无扰动或障碍物，沉箱有无粘底等情况，如有将采取处理措施。出运前检查混凝土的出运强度，其强度必须达到设计强度的100%。

c、沉箱安装时，采用经纬仪、全站仪或RTK-GPS测量定位。

d、沉箱移运安装过程中，沉箱与起重船接触的部位，加垫橡胶轮胎，避免沉箱与起重船碰撞，造成损坏。

e、沉箱安装稳定后即可进行舱内回填，回填后进行上部结构施工。

f、为了增加沉箱的抗浪能力，特别在台风季节施工时及时填箱方块内的填料。

g、施工过程将注意涨落潮及风浪对安装施工的影响，加强对涨落潮及风浪的观测，逐部积累其对施工的影响规律。

h、根据沉箱结构设计计算要求，本工程沉箱在安装全过程中其箱内外的水位差控制在设计范围内，不得超过，以防水压力过大造成沉箱结构的破坏或开裂。

6.2、沉箱安装质量保证措施

6.2.1、安装前组织工程技术、安全、设备等有关部门的人员熟悉图纸、规范，进行技术上、安全上的交底工作。

6.2.2、沉箱的混凝土强度为设计强度的100%。出运前，应验收合格，并签发出厂合格证。

6.2.3、就位后要仔细检查安装位置及安装高程，认真检查，四角与支座紧贴，若出现不平，即时进行调整或重新安装。

6.2.4、为了防止在安装过程中，因第几次安装就位置达不到设计和规范要求，沉箱在基床上起落多次，造成对基床的局部损坏，针对这种情况，派潜水员利用原有的小砼垫块及时进行基床修复平整，保证基床的平整度。

6.2.5、沉箱安装后，在沉箱顶部的四个角点位置设置沉降、位移观测点，观测沉箱内未进行填料前与回填后的变形情况，发现异常情况及时间报告。在安装后7天内每日测量一次。

6.2.6、为了增加沉箱的抗浪能力，特别在台风季节施工时应及时填箱内的填料。

6.2.7、施工过程将注意涨落潮及风浪对安装施工的影响，加强对涨落潮及风浪的观测，逐部积累其对施工的影响规律。

6.2.8、沉箱安装质量控制标准：

根据航道水深及沉箱重量，本项目构件安装计划采用5000吨级的半潜驳出运，再采用300吨起重船进行浮运和安装。

7.1、半潜驳、驳船在使用前必须对主要部件进行检查，发现问题马上报告，修复后方可使用。使用时，严格按安全技术操作规程操作。吊机靠近电线的地方施工作业时，机械的各部位与带电体之间应保持足够的安全距离。

7.2、半潜驳、驳船要勤检查、保养，使设备保持良好状态。

7.3、乘坐交通艇、水上运输材料、水上施工作业，均需穿救生衣。

7.4、临水作业须穿救生衣，交通艇须核定限载人数，交通艇及工作船要备有救生设备。运输船舶要核定限载，所有船舶设安全警示牌。

7.5、夜间船机作业要有足够的灯光照明，安装后的沉箱将悬挂夜间警示灯。

7.6、严禁单人水上作业，水上作业严禁穿水靴，严禁在施工水域内游泳。

7.7、专人收听天气预报，提前做好施工现场及施工船舶的避风防台工作。

八、安全保证体系与环保措施

8.1、安全目标

8.1.1“三无一杜绝”即：

   无工伤死亡事故、无交通死亡事故、无火灾、洪灾事故；杜绝重伤事故。

8.1.2“一创建”即：

   创建安全文明工地。

8.2、安全保证体系

    为确保全施工，加强各部门各环节的安全防范意识，防止安全事故发生，确保工程按计划顺利进行，在项目经理生产安全负责制下,明确安全管理职责及安全责任,实行全员的安全管理体系,项目部特设立安全施工领导小组,负责布置、检查落实和总结施工期工程安内的各项安全工作，以确保工程施工万无一失。

8.2.1设立项目工地安全生产领导小组，项目设专职安全员、班组设兼职安全员，专、兼职安全员有职有责，严格管理。

8.2.2树立“预防为主，安全第一”的思想。各级安全组织履行其职责，从措施制度、安全制度、技术交底、执行检查等环节层层把关，纠正违章作业，消灭事故隐患。

8.2.3各级施工管理人员，工程技术人员必须熟悉与本工程有关的安全规程条例、标准、规范等；各工种工人必须熟悉与本工种的安全技术操作规程；特殊工种人员必须持证上岗。

8.2.4举行定期和不定期的安全教育会议和安全防护教育，强化员工安全意识；各工序开工前要做好安全技术交底工作，所有参与作业人员必须严格按有关规定进行施工操作，杜绝一切违章指挥和违章操作。

8.2.5对于危险作业，加强安全检查，建立专门监督岗，并在危险作业区附近设置醒目标志，以引起工作人员的注意。

8.2.6贮备必要的救灾器材与设备，贮备地点设置明显的标识。

8.2.7在现场生产人员较多和危险性较大的地点设置安全通道与安全出口，并有明显标识。

8.2.8完善并执行安全规章制度，其中包括：起重作业制度、安全用电制度、防火制度、防盗制度、防雨制度、防爆和防汛制度以及安全生产一票否决权的管理制度。

8.2.9做好施工安全宣传工作，在工地入口附近竖立一块黑板，以供张贴和宣传施工安全讯息的海报。

8.3、环保措施

    成立以项目经理为组长的环境保护领导小组，认真按照国家和地方有关环境保护方面的规定和标准，制订相应的环保措施进行管理。

8.3.1 噪音管理：

(1)所有施工机械采用必要的减噪措施，如消音器、减音器、挡音板或隔音罩等。

(2)加强设备维修保养，使之保持良好运行状态，设备不用时应关掉或减速。

(3)安排生产时，合理分散施工场所与施工设备，劳动力设备，施工人员尽可能运离噪音敏感体，在夜晚与节假日尽可能不安排噪音大的施工。

8.3.2 地面环境卫生管理：

(1)施工产生的废料、余泥要及时清运出场，做到工完场清，对产生废料、余泥较多而施工时间又较长的项目要边施工边清理，禁止不及时清理或长时间堆放场内；船舶甲板定时清洗，废弃油污要集中处理，不得任意倾倒，防止污染海水。

(2)在现场建立一个经监理工程师同意的垃圾集中点，派专人对现场上的空瓶子、油筒、包装袋等垃圾集中起来，及时运走。

(3)对现场的积水及时排清。每月用一次药物清洁现场，灭杀蚊虫，此药物须经监理工程师同意。

(4)开展创建文明工地、文明班组活动。按各单位施工范围，进行分区卫生包干，场地做到规划有序，道路畅通，材料堆放整齐，不乱扔材料、垃圾，做到工完料尽场地清，定期进行卫生扫除，注意消毒灭菌，创造一个文明清洁卫生的环境。

九、附图

沉箱顶四角拉环、沉箱牵引拉孔、沉箱吊孔示意图下载本文