沉箱吊浮出坞、压载、封仓、拖运讲述.doc

一、工程概况 **原油管道工程配套工程沉箱共4个，其中引桥墩1个，系缆墩3个。几何尺寸为圆柱形，底部有趾，长1.5m。引桥墩直径为9m，高19.2m；系缆墩3个型号，分别为4#、5#、6#，直径均为16m，高度分别为22.7m、26.7m、26.9m。沉箱预制完成后，在青岛采用3300t浮船坞接送下水，由大马力拖轮长途拖运至沉箱安装施工现场。为保证长途拖运安全，尽最大程度降低沉箱重心，减少沉箱内自由液面，所有沉箱均采用固体物压载代替海水压载，沉箱压载完毕后，对沉箱内压载物进行适当整平，保证沉箱平稳不倾斜。对沉箱分别进行浮游稳定计算，m值均达到0.5m以上，满足规范规定长途拖运要求。 下表为沉箱主要尺寸及原图尺寸浮稳计算： 型号 沉箱主要尺寸 出坞 直径（m） 高度（m） 底板（m） 外墙（m） 隔墙（m） 压水（t） 吊力（t） 吃水(m) 定倾高度(m) YQD 9 19.2 0.7 0.4 0.2 XLD4# 16 22.7 0.9 0.4 0.2 XLD5# 16 26.7 0.9 0.4 0.2 856.9 0 16.66 0.2 XLD6# 16 26.9 0.9 0.4 0.2 452.44 180 13.83 0.22 设计修改后沉箱浮游稳定计算结果汇总表 项目 型 号 出坞 长途拖航 压载重量 （t） 吊力（t） 吃水(m) 重心高度 (m) 浮心高度(m) 定倾高度(m) 压载重量 （t） 吃水(m) 重心高度(m) 浮心高度(m) 定倾高度(m) 砼 块石 砼 块石 YQD 0 150 120 13.33 3.48 6.19 3.07 0 150 15.17 6.84 7.10 0.58 XLD4# 0 584 120 13.42 6.24 6.50 1.42 0 584 14 7.37 6.79 0.53 XLD5# 380 0 180 13.45 7.32 6.52 0.34 380 420 16.36 8.36 7.97 0.56 XLD6# 380 0 180 13.45 7.38 6.52 0.29 380 440 16.46 8.39 8.02 0.57 二、工程特点 对于26.7m、26.9m高的沉箱，沉箱稳定吃水较大（16.6m），浮船坞最大下沉时，只能保证沉箱最大吃水13.7m，所以沉箱稳定状态下不能在坞内起浮，需要起重船吊浮减小沉箱稳定吃水至13.5m以下。如果沉箱全部仓格进行常规压水，采用200t起重船吊浮达到浮游稳定，沉箱稳定吃水（13.83 m）仍大于13.7m，不能满足出坞条件。通过计算比较，在浮船坞的起浮能力（3300t）内，若把沉箱8道内隔墙中的间隔4道降低4m，并且在沉箱底板顶面浇筑素混凝土380t，在200t起重船吊浮下，沉箱能够达到稳定出坞条件（13.45 m），所以本工程采用此方案进行施工。 三、施工方法 1、施工工艺流程 沉箱陆上压载→沉箱上坞→浮坞起浮、拖往沉坞坑就位→浮坞注水下沉→起重船靠近浮坞带缆、挂钩→浮坞下沉至最大→沉箱吊浮出坞→沉箱压水至浮游稳定→沉箱吊靠码头→起重船颠钩、摘钩→块石置换海水→挂拖缆远航。 2、施工程序及操作要点 (1)、沉箱预埋件布置及索具的选择 a吊鼻设置：沉箱顶面设Φ80吊鼻8个，吊鼻材质、预埋方法符合规范规定。位置如下图示： b 阀门设置： 沉箱设进水阀门4个，阀门孔中心距沉箱底面13m，阀门位置如下图所示： c Φ80拖鼻设置：底板设拖鼻1个；沉箱压载完成后吃水线以上设拖鼻2个，其中19.2m高沉箱设在距底面17.5m处；22.7m高沉箱设在16.5m处 ，26.7m、 26.9m高沉箱设在19m处，吊鼻材质、加工、预埋方法均符合规范规定。具体位置如下图所示： d 过水孔设置：直径16m沉箱内过水孔分2层布置，分别位于距沉箱内压载砼以上1m和距顶面以下10m；直径9m沉箱过水孔为1层，位于距顶面以下10m。具体位置如下图所示： e 吊索选择：选用2根长度28m的钢丝绳， F=45/Sin56°=54.28t 采用6×37Φ65钢丝绳，每根钢丝绳受力54.28t,钢丝绳理论破断力为224.0t，安全系数4.1。 吊高:11.63+(26.9-13.45)=25.08m，小于起重船舷外吊高27m。 f、拖带力计算： F=A*γW*K*V2/2g A=α*(T+δ) 式中 F——拖带力（kN）； A——沉箱受水流阻力的面积（m2）； γW——水的重度（kN /m2）； α——沉箱宽度（m）； T——沉箱吃水（m）； δ——沉箱前涌水高度（m），取1m。 V——沉箱对水流的相对速度（m/s），取3节。 K——挡水形状系数,流线型K取0.75。 A