大型沉箱出運(yùn)工藝的優(yōu)化＊

于祖杰

（龍口港集團(tuán)有限公司，山東 龍口 265700）

1 工程概況

隨著港口吞吐量的不斷增大，現(xiàn)有碼頭已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)滿(mǎn)足不了吞吐量的需求，因此需盡快建設(shè)碼頭，為此決定建設(shè)煙臺(tái)港龍口港區(qū)27、28、29號(hào)通用泊位工程，本工程共建設(shè)3個(gè)50 000t級(jí)通用泊位（水工結(jié)構(gòu)按10萬(wàn)t級(jí)設(shè)計(jì)），采用直立岸壁形式與岸線(xiàn)順接，岸線(xiàn)總長(zhǎng)891m，其中碼頭岸線(xiàn)長(zhǎng)769m、直立岸壁長(zhǎng)122m。主體結(jié)構(gòu)采用重力沉箱式，本工程共有沉箱52個(gè)，其中A型沉箱31個(gè)，其尺寸為H×B×L＝16.8m×17.45m×18.826 m；B型沉箱19個(gè)，其尺寸為H×B×L＝20.25m×17.45m×18.826m；其他類(lèi)型沉箱2個(gè)。

由于種種原因致使工程開(kāi)工較晚，現(xiàn)有的施工方法不能滿(mǎn)足施工進(jìn)度的需求，因此迫切需要用新方法和工藝改變工程進(jìn)度，通過(guò)多次試驗(yàn)，探索出操作簡(jiǎn)單、工效高、費(fèi)用低的沉箱拖運(yùn)工藝。

2 舊工藝

目前國(guó)內(nèi)沉箱陸上運(yùn)移大多采用纏繞圍繩和埋設(shè)拉鼻兩種方式作牽引點(diǎn)運(yùn)移沉箱。根據(jù)以往施工時(shí)的經(jīng)驗(yàn)，總結(jié)出上述兩種工藝的特點(diǎn)，具體如下：

2.1 圍繩法拖運(yùn)沉箱缺點(diǎn)

1）圍繩笨重，其纏繞施工需要由多人同時(shí)配合塔吊作業(yè)。

2）使用圍繩的數(shù)量多，且沉箱邊角部位需要增設(shè)護(hù)角鋼板，則單個(gè)沉箱的攤銷(xiāo)費(fèi)用高。

3）拖運(yùn)工效低，施工難度大，安裝及拆除單個(gè)沉箱的鋼絲圍繩需要?dú)v時(shí)約5～6h。

2.2 埋設(shè)拉鼻法拖運(yùn)沉箱缺點(diǎn)：

1）拉鼻為一次性構(gòu)件，無(wú)法周轉(zhuǎn)使用；2）費(fèi)用高。

3 新工藝

對(duì)現(xiàn)有沉箱拖運(yùn)工藝進(jìn)行分析，共找出3個(gè)要因，它們分別是：工藝復(fù)雜、歷時(shí)長(zhǎng)、不能周轉(zhuǎn)的特點(diǎn)，經(jīng)過(guò)分析和計(jì)算形成如下新的技術(shù)方案，該方案經(jīng)過(guò)多次沉箱出運(yùn)的摸索，成功掌握該項(xiàng)新的技術(shù)，具體技術(shù)如下：

本工程單個(gè)沉箱重約3 000t，根據(jù)施工經(jīng)驗(yàn)：沉箱在超高壓氣囊上運(yùn)移過(guò)程中的滑動(dòng)摩擦系數(shù)約為沉箱自重的3%～5%。具體到本工程中，沉箱的滑動(dòng)摩擦力約為3 000t×5%＝150t。一般沉箱出運(yùn)需預(yù)埋孔安置銷(xiāo)釘4個(gè)（前、后牽引各兩個(gè)），若沉箱需要橫移等施工，則需要設(shè)置8個(gè)預(yù)埋孔放置銷(xiāo)釘。單個(gè)拉鼻的抗拉強(qiáng)度F不小于150÷2＝75t。

則：

沉箱預(yù)制時(shí)在沉箱底部四個(gè)角各放置一個(gè)木盒，該木盒經(jīng)防腐處理，一面作為牽引孔，朝外，不封，其余五面用木板封?。▓D1）。選擇該位置的主要是沉箱前后趾砼較厚、鋼筋布置密集，受力條件好，不影響沉箱結(jié)構(gòu)安全，采用防腐是因?yàn)榕略撎幗?jīng)過(guò)海水是侵蝕影響沉箱的耐久性，同時(shí)沉箱在移動(dòng)到浮船塢是時(shí)候該孔由環(huán)氧樹(shù)脂砂漿封住該孔。

木盒上面預(yù)留一個(gè)直徑15cm的朝上的銷(xiāo)釘孔，放置銷(xiāo)釘（圖2）。底層沉箱澆筑前，將銷(xiāo)釘孔模板和牽引孔模板安放在沉箱模板的指定開(kāi)口位置，待底層混凝土終凝后先將銷(xiāo)釘孔模板，牽引孔模板隨沉箱模板一起拆除。在沉箱移動(dòng)時(shí)，銷(xiāo)釘叢此孔插入，固定鋼絲繩扣。該孔位置距離沉箱端部的距離為1m，這樣在沉箱出運(yùn)時(shí)才可以保證沉箱的安全。

放置木盒時(shí)需與周邊鋼筋留有至少8cm以上的鋼筋混凝土保護(hù)層（圖3）。這樣做的原因沉箱重量太大，在沉箱橫移時(shí)特別容易損傷沉箱的保護(hù)層，因此預(yù)留8cm以上的鋼筋保護(hù)層，能夠確保沉箱砼不被銷(xiāo)釘軸承擠壓破壞和鋼絲繩磨損，從而有效確保沉箱的結(jié)構(gòu)安全和表觀質(zhì)量。

沉箱出運(yùn)時(shí)通過(guò)牽引孔以鋼絲繩扣為拉鼻，通過(guò)銷(xiāo)釘孔利用大直徑圓鋼作為銷(xiāo)釘固定鋼絲繩，牽引機(jī)將拖運(yùn)牽引力傳給沉箱，帶動(dòng)沉箱前移（圖4）。在制作鋼絲繩扣時(shí)盡量多些回繩，從而增加運(yùn)移的安全性，牽引機(jī)在開(kāi)始拖動(dòng)時(shí)要緩緩用力，這樣有利于鋼絲繩扣和銷(xiāo)釘?shù)慕Y(jié)合，避免破壞鋼筋保護(hù)層和沉箱的表觀質(zhì)量。

圖1 預(yù)埋木盒的位置Fig.1 Locations of the wooden boxes to be buried

圖2 銷(xiāo)釘孔位置Fig.2 Position of the orifice

圖3 預(yù)埋木盒與鋼筋間距Fig.3 Space between the wooden box to be buried and the ireinforcing bar

圖4 新工藝出運(yùn)沉箱Fig.4 Hauling caisson using a new process

4 新工藝特（優(yōu)）點(diǎn)

新工藝的主要施工要點(diǎn)是：在沉箱上預(yù)留牽引孔，以鋼絲繩扣為拉鼻，利用大直徑圓鋼作為銷(xiāo)釘將沉箱拖運(yùn)牽引力傳力給沉箱。該工藝的主要特點(diǎn)是：工效快、費(fèi)用低、易操作。簡(jiǎn)要介紹如下：

1）改進(jìn)后的沉箱運(yùn)移工藝施工方便，安裝、拆除牽引繩，不需要塔吊的配合；

2）改進(jìn)后新工藝的施工工效快，原先需要使用20余人工作5～6h的才能夠完成的圍繩安裝、拆除工作，現(xiàn)在只需要4～6人工作2h左右即可完成牽引點(diǎn)的安裝。

3）改進(jìn)后的新工藝直觀、明了，操作簡(jiǎn)單，施工人員能夠很快掌握操作要領(lǐng)。

4）改進(jìn)后的新工藝的費(fèi)用低，與原拖運(yùn)工藝相比，新工藝可有效降低沉箱運(yùn)移成本。

5）該工藝解決了以往沉箱出運(yùn)工序繁瑣、效率低、費(fèi)用高，成品時(shí)常遭到破壞的缺點(diǎn)，避免沉箱壁的混凝土保護(hù)層厚度遭到嚴(yán)重破壞，提高沉箱出運(yùn)的質(zhì)量，同時(shí)也可應(yīng)用于其它大型砼構(gòu)件的陸上運(yùn)移。

5 結(jié) 語(yǔ)

用新方法解決實(shí)際問(wèn)題，不斷改進(jìn)工藝，提高沉箱的出運(yùn)工效，降低沉箱的運(yùn)移費(fèi)用；通過(guò)這次創(chuàng)新提高了職工的創(chuàng)新意識(shí)，樹(shù)立創(chuàng)新就是效益的理念，搞好技術(shù)創(chuàng)新管理，提高企業(yè)的管理水平。

［1］ JTS257－2008水運(yùn)工程質(zhì)量檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)［S］.北京：人民交通出版社，2008.