林志穎 楊成龍

摘 要：文章介紹了國外某碼頭工程后方吹填陸域的擋土墻，總計18個沉箱，利用液壓整平架、浮吊進行沉箱基床整平及沉箱安裝的施工過程，總結概括了在利用液壓整平架、浮吊進行沉箱基床整平及沉箱安裝施工過程中的要點及應注意的問題，提高了施工效率，滿足了工期及規(guī)范要求，保證了工程建質量。

關鍵詞：基床整平 沉箱安裝 沉箱安裝

1.工程概況

本工程為泛地中海工程公司以色列阿什杜德港碼頭及防波堤項目，沉箱位于Q28碼頭后方，是碼頭后方吹填陸域的擋土墻，單個沉箱長24.5m，寬14.2m，高17m，其中沉箱底板厚1m，總計18個沉箱，每個沉箱約3500t，沉箱基床長440m，寬20m。由于當地施工區(qū)域波浪條件惡劣，作業(yè)條件差，而沉箱基床整平及安裝對天氣條件要求極高，作業(yè)窗口少，且冬期季風期持續(xù)4個月不能進行施工，這樣就造成了沉箱基床整平和安裝工期十分緊張，此外當地潛水員沒有沉箱基床整平相關的經驗，施工效率低下且達不到規(guī)范要求，為了滿足工期及規(guī)范要求，該項目采用了液壓整平架、浮吊進行基床整平及沉箱安裝的施工方案。

2.沉箱基床整平和安裝施工準備

根據沉箱的尺寸和重量，該工程的核心裝備為希臘Spanopoulos公司的液壓整平架，長20.5m，寬9.5m，最大整平水深20m；液壓整平架配套80t機械制動浮吊，400t開底駁各一艘；沉箱安裝配備一艘1000t左右的浮吊，2臺5t的可移動式卷揚機，8臺40m3/h的潛水泵，2500HP拖輪一艘，交通船一艘，錨艇一艘，各自配備足夠的纜繩和鋼絲繩。

沉箱基床整平及安裝有以下步驟：（1）基床拋石及粗平；（2）安裝整平架精平；（3）沉箱出運及安裝。

3.施工工藝

3.1基床拋石及粗平

基床拋石及粗平是施工的第一步。沉箱基床先進行疏浚施工，待疏浚完成后針對疏浚后的基槽進行多波束測量，然后利用開底駁進行定位拋石，拋石前根據開底駁船型以及測量報告，建立方格網進行拋石，在拋石過程中，準確控制拋石總量。

待拋石完成后，將機械制動浮吊平行定位于基床上方進行粗平，粗平時基床平均頂標高控制在設計頂標高以下30cm，結合實時的潮位（以色列當地潮差約為50cm），計算出粗平頂標高水深，并按照計算出的水深在吊車鋼絲繩上做好標記。

首個沉箱基床位采用雙GPS對浮吊進行建模定位粗平，每次粗平約20m（沿著沉箱長邊方向），粗平結束后進行多波束測量，對高出控制標高的區(qū)域進行移除，確保粗平區(qū)域標高均低于基床設計頂標高，此外嚴格控制液壓整平架4個支座區(qū)域的碎石標高，避免支座處標高過低導致整平架安裝之后，支座剩余行程無法滿足液壓整平架調平工作。

3.2安裝整平架精平

（1）液壓整平架的安裝及調平

在浮吊上將整平架的4個支座調至相同的行程，并將注料管調至整平架中心處，確保整平架起吊時平衡；然后將整平架吊至整平區(qū)域上方，緩緩下放整平架，同時利用4個支座上預先設定好長度的浮標，先對整平架進行定位，并檢查整平架4個支座是否固定穩(wěn)定，以防發(fā)生塌陷，導致無法進行整平架調平工作；最后進行整平架精平，分別將注料筒移至整平架4個支座處，利用全站儀或水準儀測量注料筒頂口標高，調節(jié)液壓支座，將每個支座處注料筒底口標高控制在基床設計頂標高。

（2）沉箱基床精平

整平架精平結束后，整理好相關的液壓管及起吊纜繩，確保不會影響基床精平。

檢查好各類機械后，將料斗安裝到注料筒頂部，通過浮吊上的吊車對注料筒補充碎石，在調節(jié)浮吊上的整平架控制柜移動注料筒，注意注料筒移動過程中，注料筒內至少有一半的碎石，當注料筒走滿整個整平架區(qū)域后，該區(qū)域整平完成，根據現場多波束測量結果，整平后基床的標高誤差控制在±3cm。

整平結束后，在不調節(jié)液壓支座的情況下，將整平架吊至浮吊上，切忌起吊過程中整平架發(fā)生橫向移動，破壞整平好的基床。

3.3沉箱出運及安裝

3.3.1沉箱出運

（1）沉箱浮游穩(wěn)定性驗算

沉箱出運前需計算沉箱浮游穩(wěn)定性，沉箱出運主要有下面3類情況，定傾高度均需滿足對應要求：短程出運，定傾高度m≥0.2m；長距離出運，定傾高度m≥0.5m；沉箱內填充固體，定傾高度m≥0.4m，此外考慮到本項目航道水深及通航安全，沉箱最大的吃水為11.6m。

加載后定傾高度m=定傾半徑ρ-（重心距離Yo-浮心高度Ya）=1.196-（6.485-5.76）=0.471>0.4m。

因此沉箱加載砂子后，滿足浮游穩(wěn)定性。

（2）沉箱出運施工

為確保安全，沉箱出運前必須對出運航道進行水深測量，以便選擇航行路線，避免發(fā)生擱淺。

沉箱出運前，將浮吊靠泊在待出運的沉箱旁邊，并用纜繩將沉箱與浮吊進行固定，然后用水泵對沉箱進行排水，排水時根據艙隔的分布合理布置水泵，根據計算好的定傾高度和航道水深，控制好沉箱的吃水，并控制漂浮的沉箱平衡，然后連接沉箱與拖輪，將沉箱慢慢拖出堆存區(qū)域，同時解除沉箱與浮吊的連接。

3.3.2沉箱安裝

沉箱出運及安裝前需及時通知相關單位，保證施工時的安全。

將1000t浮吊定位在沉箱安裝區(qū)域，注意布置好浮吊的錨位，以防影響沉箱靠泊；拖輪將沉箱慢慢拖行至浮吊安裝區(qū)域，同時注意將航道范圍內的所有錨纜松到海底，保證通航安全，通航時交通船及小型快艇隨時觀察沉箱情況，以防擱淺等狀況發(fā)生；當沉箱航行至浮吊旁邊，移動浮吊至沉箱邊，迅速將沉箱四角的纜繩捆綁至浮吊上，穩(wěn)住沉箱，操作過程中合理利用交通船及快艇。

沉箱穩(wěn)定后，緩緩移動浮吊至沉箱區(qū)域，沉箱進入預定安裝區(qū)域時，4個角落各安裝1個進水泵、1個出水泵，以便調整沉箱平衡，利用沉箱上布置好的水泵注水下沉，同時首個沉箱可以利用雙GPS進行定位，下沉過程中注意沉箱水平，并控制沉箱在誤差范圍內，待沉箱著床后迅速注滿水，保證沉箱穩(wěn)定；后續(xù)沉箱可以根據已安裝好的沉箱進行參照，遠端利用單GPS定位即可，在上一個沉箱上布置好2臺5t的卷揚機，對沉箱進行拖拽，并控制相鄰沉箱之間間隙，同時利用GPS控制好沉箱軸線方向誤差即可，第一個沉箱若超出誤差，可以待第二個沉箱調整完成后，再調整第一個沉箱。

3.4沉箱基床整平及沉箱安裝施工過程中注意事項

（1）液壓整平架整平工藝受風浪情況影響較大，需在波高<1m的環(huán)境下進行施工，遇到大風大浪需暫停施工。

（2）沉箱安裝受風浪影響較大，根據經驗需在最大波高<60cm的環(huán)境下進行沉箱出運及安裝，出運前要定期檢查出運航道的水深，并且每次出運前觀察好潮位情況，選擇合適的時間進行拖航。

（3）沉箱出運過程中要及時通知相關機構及船舶，以防造成不必要的損失。

（4）相鄰沉箱安裝時，盡量避免沉箱之間的碰撞，以防破壞混凝土結構。

（5）安裝完成后，安排潛水員對沉箱基床及沉箱進行檢查，如果發(fā)現基床與沉箱之間存在空洞應及時填補，若沉箱發(fā)生損壞，及時進行水下修補。

4.結束語

綜上所述，得出以下結論：

（1）采用液壓整平架進行沉箱基床整平，大大提高了基床整平的效率和精度，為后續(xù)沉箱安裝的工期和精度控制提供便利。

（2）液壓整平架整平工藝顛覆了國內傳統(tǒng)的潛水整平工藝，大大減少了潛水員的使用，進而降低了安全風險及成本，同時提升了整平精度。

（3）對工程的施工技術，只要認真分析不利因素，針對性地采用合理技術措施，制定可靠的施工方案、工藝流程，配備相應的技術力量和設備，工程建設既能達到高質量又能降低工程造價。

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