沉箱出运安装施工方案..
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山东LNG项目码头及陆域形成工程——工作船码头沉箱出运安装施工方案
中交第一航务工程局第二工程有限公司
典型施工方案
工 程 名 称 ： 山东液化天然气LNG项目
码头及陆域形成工程
典型施工项目： 沉箱出运及安装
典型施工范围： 工作船码头沉箱
计划施工时间 ： 2012.12.30
审批： 编制：
2012年12月25日
山东LNG项目码头及陆域形成工程——工作船码头沉箱出运安装施工方案
1 一、典型施工的目的
1、检查施工工艺，以便更好地保证工程质量和总体施工进度要求。
2、检查施工方法的经济、合理性。
3、检查施工力量的配置（包括劳动力、施工机械设备、技术管理人员和施工人员等）是否合理。
二、主要施工工艺和技术组织措施
1、工程概述
山东液化天然气（LNG）项目码头及陆域形成工程工作船码头采用重力式沉箱结构，本工程沉箱出运、安装共计12个，其中A1型沉箱1个，重793t,A2型沉箱1个，重965t，B型沉箱2个，重1594t，C型沉箱7个，重1305t，D型沉箱1个，重1985t。利用6000t“半潜7”（长72.6m，宽35m，高24.5m）出运，每次出运两个。沉箱安装采用陈低潮人工控制压水安装。
2、沉箱浮游稳定计算：
沉 箱 压 水 后 各 参 数 变 化
项目
长（m） 宽（m） 高（m） 前舱压水(m) 后舱压水(m) 沉箱吃水T(m) 定倾高度(m) 序号
A1 15.9 8.2 9.5 0.5 0.5 6.0 0.27
A2 19.75 8.2 9.5 0.5 0.5 5.9 0.27
B 22.0 12.05 10.6 0 2.3 6.7 0.9
C 17.7 12.05 10.6 0 2.2 6.8 1.3
D 20.95 18.9 10.6 0 0/0.5 5.5 1.0 山东LNG项目码头及陆域形成工程——工作船码头沉箱出运安装施工方案
2 下面以C型沉箱为例计算沉箱的浮游稳定性：
平面图1:100200*2001592610200*20071181234沉箱加厚侧阀门阀门阀门阀门吊鼻吊鼻吊鼻吊鼻
C型沉箱平面图
沉箱浮游稳定计算书
序号 构件名称 体积计算式 体积Vi(m3) 形心矩(m) 形心矩(m) 体积矩(m4) 体积矩(m4)
长 宽 高 数量 Xi Yi ViXi ViYi
1 前墙(矩形） 17.7 0.35 10.6 1 65.667 -5.85 5.3 -384.2 348.0351
2 后墙(矩形） 17.7 0.35 10.6 1 65.667 5.85 5.3 384.15 348.0351
3 侧墙 11.4 0.35 10.6 2 84.217 0 5.3 0 446.3501
4 底板 17 11.4 0.5 1 96.475 0 0.25 0 24.11875
5 纵隔墙 11.4 0.2 10.1 3 68.781 0 5.55 0 381.7346
6 横隔墙 4.1 0.2 10.1 8 66.256 0 5.55 0 367.7208
7 竖加强角（三角形） 0.2 0.2 10.1 48 9.686 0 5.55 0 53.7573
8 底加强角（三角形） 0.2 0.2 15.5 12 3.72 0 0.57 0 2.1204
9 前趾（矩形） 17.7 1.5 0.5 1 13.275 -6.775 0.25 -89.94 3.31875
10 前趾（三角形） 17.7 1.5 0.5 1 6.6375 -6.525 0.668 -43.31 4.43385
11 后趾（矩形） 17.7 1.5 0.5 1 13.275 6.775 0.25 89.938 3.31875
12 后趾（三角形） 17.7 1.5 0.5 1 6.6375 6.525 0.668 43.31 4.43385
13 护舷加强角（矩形） 17.7 0.5 3.2 1 28.32 -6.275 9 -177.7 254.88
14 护舷加强角（三角形） 17.7 0.5 1 1 4.425 -6.192 7.067 -27.4 31.27148
合计 533.04 -205.1 1987.377
沉箱自重 1305.9t
注:以沉箱底板中心为计算原点。
山东LNG项目码头及陆域形成工程——工作船码头沉箱出运安装施工方案
3 无压载时重心位置 x= -0.385
y= 3.728
沉箱空载排水体积 1274.093
前后趾体积 39.825
沉箱空载吃水 5.787
不平衡力矩 M= -502.514
后6舱形心X 3.108
力矩长度 2.567
后6仓压水深度 T= 2.138
注:以沉箱仓格左上角为计算原点
前仓不加水，后仓加水2.2m时，
重力 重心 重力矩
自重 1305.946 3.728 4869.074
盖板 20.000 10.700 214.000
后6仓水重 196.837 1.700 334.623
合计 1522.783 5417.697
重心高度 Y= 3.558
沉箱排水体积 1485.642
前肢体积 39.825
沉箱吃水 6.779
浮心高度 3.309
重心到浮心距离 0.249
定倾半径 1.603
定倾高度 1.354 m>0.2，满足近海拖运要求
三、主要工序施工方法
1、施工工艺流程：
施工前准备
沉箱上坞
半潜驳拖航至沉坞坑(现场)
半潜驳下潜
半潜驳下潜至一定深度，沉箱浮起
沉箱拖至安放地点，方驳就位
人工配合安放沉箱
测量控制沉箱位置 山东LNG项目码头及陆域形成工程——工作船码头沉箱出运安装施工方案
4 2、施工方法
2.1、沉箱出运
沉箱出坞前，工作人员提前2小时到达半潜驳，每个沉箱配备5名起重工，半潜驳甲板安排2名起重工负责收放晃绳。出坞前应做好如下准备：沉箱一角吊鼻带晃绳(φ20钢丝绳)通至半潜驳的绞罐上；插好加水阀门杆；测水绳8根；另外准备好靠驳轮胎6个。
在出坞之前，半潜驳注水下潜，当沉箱下潜至吃水4.0m时（阀门孔在沉箱底向上4.0m位置），此时阀门孔刚进水，半潜驳停止下潜，打开阀门，检查阀门是否能够开关自如，如阀门不能关闭或有漏水现象，应立即停止放水，半潜驳排水起浮，对阀门进行修理。如阀门完好，则继续向沉箱内放水，起重工使用测绳监测舱内压水面高度。舱内压水应严格控制，误差为50mm。
在差30cm达到压水高度时，关闭一半阀门控制压水速度，对压水高度进行微调，各压水区达到要求压水高度后，关闭阀门，并检查各阀门是否漏水，如有漏水现象，半潜驳应排水起浮直至露出阀门孔，对阀门进行修理或对其进行封堵；如阀门工作正常则半潜驳继续注水下沉。注水过程中，将靠驳轮胎挂于靠近坞墙的两侧，每侧两个，前后各1个，另外2个靠驳轮胎放在半潜驳上，出坞时视情况备用，避免沉箱出坞磕碰坞墙。当后两舱压水达到要求的高度后，停止压水，半潜驳继续注水下潜。当沉箱下潜至吃水6.8m，此时沉箱处于浮游稳定状态，半潜驳继续下潜50cm的富余水深，停止下潜。此时工作人员应做好出坞准备，沉箱上人员密切观察沉箱动态，并通知小艇就位做好顶推准备，此时,缓慢放松船艉晃绳，拖轮从两侧分别拖动沉箱出坞。
沉箱出坞示意图 半潜驳半潜驳沉箱1沉箱2拖轮拖轮山东LNG项目码头及陆域形成工程——工作船码头沉箱出运安装施工方案
5 2.2、沉箱拖运
在拖运过程中,配备携带水泵和发电机的工作船一路护航。拖轮、沉箱上工作人员、项目部基地通过对讲机保持联系。
沉箱拖运航道范围为码头港池水域，拖轮要互相配合保证沉箱不偏离航道造成搁浅。沉箱靠驳使用方驳进行定位，方驳在沉箱后沿位置下锚，外侧准备四组靠驳轮胎和两组手持靠驳球，随时备垫，防止沉箱撞击和碰坏沉箱棱角。沉箱接近方驳时，起重工迅速给沉箱带缆控制沉箱大体就位。拖轮根据沉箱位置，适当对沉箱进行顶推，直至沉箱完全靠驳于定位方驳船舷上，起重工收紧各条缆绳，完成沉箱拖运施工。
2.3、沉箱安装
沉箱安装分两种情况：沉箱拖运至现场直接安装、沉箱起浮二次安装。
①沉箱拖运直接安装施工工艺如下：
方驳定位-----沉箱拖运吊靠方驳------沉箱大体就位-----安放手拉葫芦-----沉箱就位------注水下沉。
a.方驳定位
方驳就位前，技术人员向驾长做好技术与安全交底，明确现场实际情况，避免在抛石基床上与航道下锚。定位方驳在拖轮的拖带下，于码头后沿顺基床轴线方向定位。方驳下后锚两口，左前锚一口，右前锚在已安好沉箱上带缆，安装第一个时要考虑抛锚定位。（定位示意图如下）定位过程中，注意保持与已安沉箱上边缘标志的距离，以防发生碰撞沉箱事故。
定位方驳沉箱安装定位简图已安沉箱待安沉箱山东LNG项目码头及陆域形成工程——工作船码头沉箱出运安装施工方案
6 b、沉箱吊靠方驳
拖轮拖沉箱缓缓靠近方驳，方驳上配备足够的轮胎及靠驳球，以防沉箱与方驳发生猛烈碰撞现象，损坏沉箱和船舶。沉箱上和方驳上的工作人员迅速给沉箱带缆。待沉箱绑牢后，将沉箱的阀门口打开，注水至沉箱离安装基床2.5-3m左右，关好阀门，为沉箱的大体就位作准备。沉箱注水过程中，应不断将缆绳收紧。
c.沉箱大体就位
待潮水落至+3.8m以下，已安好的沉箱露出水面，工作人员在已安好的沉箱上固定好闸板。闸板用硬杂木制作，宽10cm，长40cm，厚度5cm。方驳搅动缆绳，带沉箱缓缓靠近已安好的沉箱。打开沉箱阀门，沉箱顶面与相邻沉箱高60cm左右，迅速关紧阀门。
d.安放手拉葫芦
沉箱安装使用4个额定起重量10吨的手拉葫芦，两钩间可调整距离在0.95m至3.95m之间。为了更好控制沉箱的缝宽与前沿线，用φ25钢丝绳将相邻沉箱的吊鼻与手拉葫芦相连，人工调整手拉葫芦两钩间距在2.5m左右。（手拉葫芦的布置图如下）
e.沉箱就位
测量人员用全站仪观测沉箱两侧的刻度尺得出沉箱前沿线位置，并指挥沉箱上工作人员拉动已安好的手拉葫芦，使沉箱前后、左右移动，直至沉箱就位施工准线。 手拉葫芦布置图待安沉箱斜拉手拉葫芦直拉手拉葫芦已安沉箱码头前沿缝板缝板
