港口航道工程沉箱施工技术要点研究

摘要：在港口航道工程中，沉箱施工技术有着独特的优势，因此被广泛的应用，对于提升施工效率以及保证工程的质量有着积极的ซ作用。本文主要对港口航道工程沉箱施工技术进行了简要的分析。

关键词：港口航道；沉箱施工；技术要点

1.工程概况

本工程为全敞开式施工，容易受台风等自然灾害的影响，本地强风向为NNW向及SW向，次强风向为NW向及NNE向，常风向为NNW向及NW向。工程区域ツ潮汐属不规则半日潮，历年最高潮位1.74m，最低潮位-2.08m，平均高潮位0.7m，平均低潮位-0.65m，平均潮差1.35m。工程开始时应制定好相应的预防措施和应急预案，施工时密切关注天气变化，精心组织，确保工程的顺利开展。本工程沉箱共计46个，其中A型沉箱20个，B型沉箱18个，C型沉箱8个。

2.港口航道工程沉箱施工技术要点

2.1沉箱出运前准备

（1）铁工班负责沉箱出运所需的阀门杆（B型沉箱顶面6米，C型沉箱11.9米全部）、爬梯、盖板的制作、改造与检修。（2）电工班负责选用满足出运要求的阀门（平式法兰盘），阀门内口径：B型沉箱DN200，C型沉箱DN150，要求承受压强不低于0.25MPa。负责水泵的挑选与维护，20万吨起浮用水泵扬程不小于22m，安装水泵扬程不小于15m。（3）预制分公司负责B型沉箱阀门预埋件的焊接与安装，阀门与阀门杆的焊接与安装（除顶面6米外），吊拖环的预埋、沉箱水尺画线7～23m，间距20cm，3#线上沉箱的陆上移运、上船工作；（4）起重班检查沉箱内串水孔的设置是否满足要求并通畅，沉箱内是否有遗留的木楔子以及有可能封堵串水孔的物体，是否有非串水孔未进行封堵处理，用木契子封堵外墙顶部过水孔；（5）将沉箱出运盖板按编号安装在沉箱上，安装前有专人负责检查周转盖板支腿是否连接牢固，沉箱内阀门是否完好，并转动灵活。（6）吊装阀门杆后再次开启阀门到底后检查阀门的灵活性，并固定。（7）测量扫测下潜坑，及与航道相连部分海域水深并提供准确的测深记录，以确定是否满足沉箱出坞需要。提供沉箱存放场抛填水深资ฆ料。在台座前沿标识出台座中轴线，并用红漆进行标识，在出运口设置水尺一个。

2.2沉箱上坞

（1）由于出运口岸线窄小，半潜驳横跨座底需通过拖轮拖带到出运口外侧口门处下锚，在潮位落至+1.92m时拖轮绑至岸侧100m处改由拖轮通缆至出运口岸线，然后半潜驳通过缆绳绞移至座底梁上，半潜驳对中时偏差不大于10mm。（2）半潜驳出运6000T沉箱满载吃水4.8m左右，加上压载仓残余水取5m，空载吃水约1.6m。座底梁安装实测最大顶标高-3.453m（需根据实际压载沉降情况确定最终值），半潜驳宜在潮位落到+1.9m时精确对中座底，预制分公司负责协助半潜驳座底。（3）B型沉箱由预制分公司负责预制完成，满足出运强度后，用胶囊台车移运到出运口。半潜驳乘潮座底后，连接短轨，台车将沉箱顶升后运移上船，台车二次顶升沉箱后使沉箱座实在垫梁上，在潮位涨至+1.5m时半潜驳具备起浮拖航条件，半潜驳排水，项目部安排人员同时排除压仓水，办理交接手续，双方现场签字。（4）C型沉箱在港区内预制场预制，并以气囊滚运的方式移到3#线上，改成胶囊台车方式交由预制分☯公司负责将沉箱顶推上船。

2.3沉箱出坞（以B型沉箱为例）

（1）半潜驳拖航°至下潜区域：半潜驳起浮后通过锚缆绞动离开座底梁区域，由两艘拖轮协助半潜驳拖运至下潜坑内驻位，驻位采用GPS定位；（2）使用半潜驳吊机将出运人员送至沉箱顶部，沉箱上施工人员将晃绳与安装吊环固定，固定完毕后，启动锚机将晃绳收紧。晃绳采用Φ75mm的丙纶绳，单根长度55～60m。二次检查沉箱出运所需绳索、工具是否齐备。（3）半潜驳下潜。半潜驳定位完毕后，半潜驳利用船上仪器检测水深，确认无浅点后，由船长指挥压水下潜，下潜到水面没过船甲板面至沉箱底板期间，半潜驳船长及操作手应特别注意观察船体平衡现象，并注意保持船身平稳。半潜驳下潜至沉箱阀门孔淹没1m位置时停止下潜，由沉箱上专人检查阀门是否漏水或渗水（若发现问题，半潜驳立即排水起浮直至露出阀门进行检修），本次沉箱出运使用DN200型阀门，最大开启圈数为40圈，确认无漏水渗水现象同时开启阀门30圈，往舱格内加水，各仓加水深度3.8m，在接近压水高度前应提前将阀门关至10圈，勘测水深，达到要求后立即关闭阀门，并通知半潜驳继续下潜。（4）沉箱起浮离坞。当半潜驳下潜至坞内吃水15.4m时，沉箱吃水13.9m达到起浮状态，半潜驳应继续下潜30cm，以保证沉箱完全脱离钢垫梁。在有涌浪时可以稍大一些控制，防止沉箱碰撞钢垫梁。（5）沉箱拖航。当沉箱完全起浮后，沉箱上施工人员指令拖轮加大马力将沉箱拖带离坞。沉箱离坞时，沉箱四角晃绳随沉箱移动松开，并根据要求将远端晃绳及时解掉。沉箱顶推出半潜驳后，主拖轮绑靠沉箱稳住沉箱，同时沉箱离半潜驳近角处的晃绳保持一定力量，协助稳定沉箱。顶推拖轮靠近沉箱拿拖缆。沉箱上人员开启阀门，将压仓水高度控制在4.3m，沉箱吃水14.28m，使沉箱满足拖运稳定要求。确定压仓水无误后，将阀门杆关闭后固定，收起打水板等工具，使压仓水高度保持4.3m，干舷8.7m，定倾高度约0.49m，满足短途拖航要求。由于港池底标高为-14.5m，故应严格控制出坞后的压仓水高度，保证沉箱拖运安全。乘1米潮位，辅助拖轮加车拖带沉箱，沉箱与半潜驳间晃绳解除，主拖轮继续协助拖带拖轮稳定沉箱，沉箱上人员检查沉箱稳性后随沉箱一起前往安放地点。

2.4沉箱安装（存放）

（1）沉箱靠驳，在沉箱离定位驳150米时，辅助拖轮打缆，沉箱上人员利用回收缆绳将丙纶绳拖缆收回沉箱上，主拖轮继续绑靠沉箱缓慢移动到定位驳，定位驳船长将锚机离合脱开调至刹车状态接收沉箱。（2）沉箱封固，沉箱在靠近定位驳时沉箱上人员将缆绳投向定位驳，定位驳上留置4人，负责将船上缆绳引至沉箱上，并协助沉箱上人员固定沉箱。沉箱采用四角封固方式，交叉带缆，缆绳选用Φ85mm的丙纶绳四条固定。沉箱靠稳后主拖轮解缆离开。（3）沉箱安装，沉箱采用人工安装方式乘潮安装，在潮位接近2米时起重人员要提早准备，将沉箱压载水调整到干舷3米，并适度收放定位驳上锚固缆绳。（4）潮位达到2m后开始给沉箱进行仓内压水，沉箱仓内压水高度12.5m，沉箱干舷1.89米，由于一般低潮位约50cm左右，故沉箱安装压载水最多可加至14.2m，干舷高度约0.48m，随潮位的跌落，随时调整压载仓内水位，保证沉箱处于临界起浮状态。测量人员观测沉箱前沿线与准线偏差，并通知起重安装人员进行调整。20万吨沉箱安装线离设计前沿线1000mm，直立式岸壁标准沉箱安装前沿线离设计前沿线为334mm。安装第一个沉箱时可以先粗略安放，主要控制好安装里程负偏差小于20cm，等第二个沉箱安装时以第一个沉箱为依托进行精确安装，然后再调整第一个沉箱。沉箱安装时由起重人员进行操作，通过收放手拉葫芦控制沉箱的前沿线位置与里程满足设计要求与规范规定。达到要求后，打开阀门进行试压水，由测量人员进行实时观测沉箱前沿线位移与里程偏差变化是否超出规范要求，如不满足要求则关闭阀门，抽水起浮进行二次调整，直至满足规范要求，继续压水直至沉箱座实基床并趋于稳定。（5）天气允许情况下隔一潮水后进行观测，如偏差满足规范要求，定位驳靠沉箱将盖板及阀门杆等吊至船仓内运至预制场进行下一个沉箱出运的准备工作。盖板吊除前应用阀门杆将阀门关闭严密。然后进行下一工序箱内回填的施工，如不满足要求则重复上述步操作进行二次安装。满足规范要求后记录沉箱安装偏差值做为原始数据进行资料整理。如天气不好，就将盖板随时调移，调整时再重新安放。（6）沉箱存放，第一槽6个沉箱存放于顺岸码头3#泊位前沿，距码头前沿约30m，沉箱存放间距按6米控制。定位驳靠码头侧驻位，沉箱靠定位驳后通过锚缆移动存放至指定位置上，由于港池及沉箱存放场地标高较高-14.5m，故沉箱存放时应乘不低于+0.8m的高潮位靠泊存放，存放后干舷8.5m。仓内压水高度14米，吊移盖板后出运下一个沉箱。（7）C型沉箱的出运与B型沉箱一致，但C1沉箱稳定吃水达14.3m，港池内拖航时需乘潮进行，潮位值不小于+1.0m。（8）沉箱安装后应及时进行箱内回填的施工。以保证沉箱的稳定，箱内回填时应有防碰撞措施，保证沉箱结构的完整性。

3.结语

在港口航道工程建设中，其施工质量至关重要，因此在施工中必须要采取科学的施工技术，并保证施工技术水平。本文主要对港口航道工程沉箱施工技术进行了简要的分析，结合工程实例，对其中的技术要点进行了探讨，希望能够为同行提供一定的借鉴，共同促进港口航道工程施工技术水平的进步。

参考文献：

[1]张晓燕.海西湾港口气压沉箱施工新技术的探讨[D].大连海事大学，2009.

[2]马德洪.港口码头的沉箱及预制块体施工技术研究[J].广东科技，2014，22:107-108.

[3]蔡惠霞.港口工程沉箱预制施工与浮运吊装[J].中国建设信息，2007，07:56-57.