沉箱拖運安裝方案

1、大連南部濱海大道工程一標段錨碇大沉箱拖運安裝方案目 錄第1章 編制依據和說明11.1 編制依據11.2 編制說明1第2章 工程概況22.1 沉箱外形尺寸22.2 沉箱過水單元布置22.3 拖環(huán)與系纜環(huán)42.4 工程數量52.5 沉箱及船塢相關參數52.6 自然條件7第3章 工程特點及難點11第4章 施工總體安排124.1 組織機構設置及職責124.2 船機設備總體配置144.3 勞動力配備144.4 氣象窗口分析154.5起航時間分析16第5章 主要施工工藝185.1 施工工藝總流程185.2 起浮前準備工作185.3 沉箱起浮315.4 沉箱出塢及儲存335.5 沉箱拖運455.6 沉箱安裝

2、49第6章 安全保證措施586.1 施工安全措施586.2 應急預案58第7章 施工進度計劃61第8章 施工試驗、測量與監(jiān)測628.1 物理模型試驗628.2 安裝完畢后的沉降位移觀測62第1章 編制依據和說明1.1 編制依據（1）大連南部濱海大道工程設計圖<主橋第四分冊錨碇>；（2）重力式碼頭施工與設計規(guī)范（JTS 167-2-2009）；（3）港口工程混凝土結構設計規(guī)范（JTJ267-98）；（4）水運工程質量檢驗標準（JTS 257-2008）；（5）水運工程施工安全防護技術規(guī)范（JTS205-1-2008）；（6）中交第一航務工程局有限公司施工組織設計管理標準（試行）；（7

3、）沉箱設計變更圖紙（L3-4-0106）；（8）大沉箱施工方案專家評審會意見；（9）數學及物理模型試驗結果；（10）大型沉箱式錨碇結構懸索橋施工技術現場交流會專家意見匯總。1.2 編制說明本施工方案詳細敘述了大連南部濱海大道工程錨碇大沉箱施工組織及施工過程的各個重要環(huán)節(jié)，重點闡述了沉箱起浮、出塢、儲存、拖運及安裝施工工藝。第64頁第2章 工程概況2.1 沉箱外形尺寸大連南部濱海大道工程錨碇基礎采用大沉箱結構，沉箱外形尺寸為69m44m×17m，重達26000t，為國內目前最大的沉箱。沉箱預制場位于大連旅順中遠2#船塢，沉箱預制完畢后，采用拖輪拖往星海灣橋址就位安裝。圖2-1 沉箱效果

4、圖2.2 沉箱過水單元布置單個沉箱150個艙格，分為14個進水、過水單元，共布置16個進水孔，如圖2-2所示。圖2-2 進水、過水單元布置示意圖大沉箱進水孔采用截門與盲板相結合的構件，在沉箱預制過程中，將盲板部分預埋在沉箱外壁內，沉箱起浮前將截門安裝好，如圖2-3所示。圖2-3 進水孔截門盲板結構圖片圖2-4 進水孔截門盲板安裝完成后圖片各過水單元之間相互獨立，水流不流通。單元內部每道隔墻設置3個過水孔，尺寸為15×15cm，位于底板頂面上方30cm，如圖2-5所示。圖2-5 過水孔預埋圖片2.3 拖環(huán)與系纜環(huán)沉箱拖運安裝所需的拖環(huán)、系纜環(huán)分別采用110mm和70mm圓鋼制作，如圖2

5、-6、2-7。圖2-6 沉箱拖環(huán)、系纜環(huán)總體布置示意圖圖2-7 拖環(huán)預埋圖片2.4 工程數量大沉箱拖運、安裝數量：2個。2.5 沉箱及船塢相關參數表2-1 沉箱特征參數名稱符號單位特征值沉箱長Lm69.00沉箱寬Bm44.00沉箱高Hm17.00沉箱排水量Dt26185沉箱吃水hm8.46沉箱橫向重心Xgm34.5沉箱縱向重心Ygm22.00沉箱垂向重心Zgm6.20沉箱定傾半徑m19.34定情高度Mm17.24沉箱體積距體積距Vi*xim3*m365596.5體積距Vi*yim3*m233134.00沉箱起浮后實際吃水深度計算：沉箱除自身吃水深度外，實際吃水深度應考慮沉箱上各種臨時設施的重量

6、、艙格內清理不徹底等產生的附加吃水深度。海水密度考慮1.025 t/m³。沉箱自身吃水深度計算沉箱自重（即排水量）經計算為26185t，混凝土比重考慮2.5t/m³。沉箱趾及以下的體積為：V1=底板體積+頂部斜面體積=72×47×1+（72×47+69×44+（72×47×69×44）0.5）×1.2/3=7234m³。沉箱自重吃水深度h1=（26185-7234×1.025）/（69×44×1.025）+2.2=8.23m沉箱上臨時設施增加的吃水量沉箱上

7、臨時設施及其他設備包括封艙蓋板、發(fā)電機及其底座、卷揚機、預埋艙格內升漿管等。各部分重量如下表設施名稱重量（t）備注封艙蓋板300每個2t，共150個發(fā)電機及其底座16共4臺200KW發(fā)電機卷揚機804臺10t卷揚機預埋艙格內升漿管70.8直徑114mm，壁厚3.5mm，共600根，單根長12m合計466.8臨時設施增加的吃水深度h2=466.8/（69×44×1.025）=0.15m因沉箱艙格清理不徹底增加的吃水量因沉箱艙格清理不徹底考慮增加的重量折算成艙格內留存10cm高海水，每個艙格面積為17.08，共150個艙格，據此折算增加的吃水深度為：h3=17.08×

8、150×0.1/（69×44×1.025）=0.084m則沉箱總吃水為h= h1+ h2+ h3=8.46m。表2-2 船塢相關參數名稱符號單位特征值船塢長度Lm550船塢寬度Bm68船塢深度Hm12.96船塢底標高/m-9.46塢墻頂標高/m+3.5塢門檻標高/m-8.672.6 自然條件2.6.1 水文情況（1）潮汐據老虎灘驗潮站觀測結果，本區(qū)所處海域潮汐屬于正規(guī)半日潮，平均高潮間隙10時12分，據歷年潮汐資料，大潮升2.9m，小潮升2.3m，平均海面1.6m，最大潮差3.9m，平均潮差3.7m。（2）潮流本區(qū)所處海域潮流，漲潮流向西南，落潮流向東北，流速約1

9、.5-2.5節(jié)，一般漲潮流速大于落潮流速。（3）波浪星海灣地區(qū)無波浪實測資料，由于老虎灘海洋站距本區(qū)較近（相距約12km），故引用老虎灘海洋站的實測波浪資料（測波點水深為海圖30m）作為星海灣同樣水深處的設計波浪資料。根據老虎灘海洋觀測站19781982年波浪實測資料分析，不同波向及不同波高的出現頻率列于表2-3，所作的波浪玫瑰圖見圖2-8。表2-3 不同波向、不同波高級出現次數m及頻率p序號波向00.50.61.01.11.51.62.02.12.52.63.03.13.5m次pmPmPmPmPmPmPmPmP1N2803.96260.373064.322NNE370.5260.08430.

10、613NE961.36150.2120.031131.604ENE811.14170.2410.0110.0110.011011.435E1141.61420.5940.0640.0610.011652.336ESE670.95320.4580.1130.0410.011111.577SE2543.592263.19380.54140.240.0610.015377.598SSE3334.712844.01590.83130.1880.1110.0110.016999.889S2763.92683.79650.9250.0720.0310.0110.016188.7310SSW2303.251

11、882.66420.5940.0630.0420.034696.6311SW6499.174736.68751.06120.1720.0310.01121217.1312WSW1161.64971.37230.3310.012373.3513W240.3450.0710.01300.4214WNW250.35100.14350.4915NW1512.13180.2510.0110.011712.4216NNW3084.35190.2710.013284.6417C188126.5188126.5818*200.2819494269.8172624.33204.51580.81220.360.0

12、720.027076100注：C表示無浪，*表示波向不定。圖2-8 波浪玫瑰圖常浪向為SW，頻率為17.1。強浪向為SSE及S向。根據老虎灘海洋站19631992年共30年的觀測資料，-30m處50年一遇的波高最大為SE向，H達6.1m。表2-4是根據30年觀測資料，應用多種波高頻率理論分布曲線進行比較分析，得到的不同重現期的設計波高與相應的周期。參考已建星海灣改造海岸工程，建筑物附近設計波浪見表2-5。表2-4 深水設計波浪值波向波要素SW(WSW)(SSW)S (SSE)SE(ESE)H0(m)T(S)L0(m)H0(m)T(S)L0(m)H0(m)T(S)L0(m)重現期50年1.927

13、.383.132.427.894.913.629.6143.7重現期25年1.747.076.442.247.485.432.978.7118.1重現期2年1.065.242.181.265.343.821.105.343.82注：波高H0為平均波高。表2-5 建筑物附近設計波浪值深水波向位置（等深線）重現期H1（m）H13（m）H5（m）SE-14.050年一遇6.85.155.81S-14.050年一遇5.874.394.95SW-14.050年一遇3.512.572.922.6.2 氣象情況大連市屬溫帶季風氣候，并具有海洋影響的特點。其主要特征是冬夏風向明顯交替，影響整個氣候的變化。冬季

14、主要受蒙古及西伯利亞冷高壓的控制，多為偏北季風，氣溫較低，降水少。夏季受太平洋副熱帶高壓的控制，盛行東南季風，氣溫較高，降雨多。春、秋兩季則為過渡性變化氣候。在季風氣候的基礎上并受海洋影響的情況下，本區(qū)氣候總的特點是氣候溫和、四季分明，空氣濕潤，降水集中，風力較大。大連地區(qū)屬于北溫帶季風氣候區(qū)，并具有海洋影響的特點，本區(qū)屬暖溫帶大陸性季風半島氣候區(qū)，雨量集中，冬季寒冷，夏季炎熱，八月最熱，一月最冷。根據國標建筑氣象參數標準提供的大連市氣象資料(19511980年)，主要氣象要素如下：（1）年平均溫度10.4，極端最高溫度35.3，極端最低溫度-21.1。（2）平均年總降水量687mm；一日最大

15、降雨量171.1mm。（3）全年平均風速5.3ms；30年一遇最大風速31.0ms；全年最多風向N，頻率15%；最大積雪厚度37cm。根據建筑結構荷載規(guī)范，按50年一遇：本市基本風壓0.65kN/m2，基本雪壓0.40kN/m2；按100年一遇：本市基本風壓0.75kN/m2，基本雪壓0.45kN/m2（4）土壤標準凍結深度0.70米，最大凍結深度0.93米。（5）據大連市區(qū)南部海岸老虎灘地區(qū)海潮觀測資料表明，年平均潮位-0.066米，年高潮位1.954米，年最低潮位-2.816米，年平均高潮位0.964米，年平均低潮位-1.116米，受臺風影響時，最大海浪高達8米。據大連市氣象局氣候資料室統

16、計。19712000年氣象資料如下：（1）年平均相對濕度64%72%，平均絕對濕度11%。（2）氣溫（）年極端最高干球溫度：35.3，日期1972年；年極端最高濕球溫度：27.7，日期1994年；連續(xù)5天平均最高溫度極值：32.7；連續(xù)5年平均最低溫度極值：-16.6；近20年連續(xù)5天平均最低溫度極值：-16.1。（3）雷暴（天）年平均雷暴日數：20.3最多年雷暴日數：30最少年雷暴日數：11（4）冰雹累年最大冰雹直徑：20厘米年平均冰雹次數：0.9次（5）臺風年平均臺風次數：1.5次臺風出現月份：6月9月10分鐘平均最大風速（1971-2000）24.7米/秒；風向：SW；時間：1985.8

17、.19瞬時極大風速（1991-2000）：33.8米/秒；風向：N；時間：1994.8.16累年10分鐘平均最大風速：33.3米/秒；風向：N；時間：1956.02.28第3章 工程特點及難點序號工程特點、難點解決措施1沉箱結構尺寸、重量非常大，安裝精度控制難度大。首先在大沉箱設計安裝位置一側預先安裝2個小沉箱，然后以小沉箱為依托，利用拖輪和5000t定位方駁配合進行定位安裝大沉箱。2多艘大型船舶共同配合進行本次大沉箱拖運安裝，各船舶間的協調、配合是能否安全、優(yōu)質、高效完成施工任務的關鍵。在沉箱拖運過程中，由主拖輪船長擔任船舶總調度長，負責指揮、安排各輔助船舶作業(yè)；在沉箱起浮、儲存及安裝過程中

18、、，由起重工段長擔任船舶總調度長，負責指揮、安排各船舶作業(yè)。3氣象條件對大沉箱拖運安裝影響大。 首先確定沉箱拖運安裝氣象窗口條件：選擇連續(xù)3天以上風力不超過6級、浪高不超過1.5m、視程不小于1Km的氣象狀況下進行本次沉箱拖運安裝。 沉箱拖運安裝條件選擇遵循先氣象后水文的原則，即氣象條件為選擇沉箱拖航的首要因素。 沉箱拖運時盡量選擇在小潮汛期間進行。 在預計拖航日期前一周收聽天氣預報，分析拖航日期區(qū)間的氣象，參照以上要求確定具體拖航時間。最后按根據啟拖時間，倒排計劃，確定放水起浮、沉箱出塢、沉箱啟拖時間。如果在選定的拖航日期前，氣象突變，與要求不符，則必須推遲拖航日期。4沉箱拖運航線必經的老鐵

19、山水道，涌流湍急、航運條件復雜，被稱為“我國最兇險的水道”，這將給大沉箱拖運工作增加一定的難度。拖航前一個月（4月初），定期測量老鐵山水道的流向、流速，與潮流表比對，分析總結規(guī)律，選擇最佳通過時間。初步選擇在接近高潮時啟航，歷經高潮平潮期和退潮期（56h），順流通過老鐵山水道。另外為保證拖運安全，限制主拖輪拖力控制在600KN。5本次沉箱拖運安裝涉及協作單位多、施工人員多，對施工組織協調提出了較高要求。成立專項施工領導小組，由公司副總經理周華擔任總指揮，統一組織領導本次施工。在確定各項施工工藝后，細化分工，明確各協作單位及個人的職責，保證各項工作組織有序。第4章 施工總體安排4.1 組織機構設

20、置及職責作為目前國內最大的沉箱，本次拖運安裝施工備受各方矚目，尤其是大連市政府、一航局領導高度重視。為此，公司專門成立該分項施工領導小組，由公司副總經理周華擔任總指揮，第六項目部經理柳作為及船舶分公司副經理王文芳擔任副指揮，各協作單位、部門負責人為主要成員，統一組織本次施工。小組成立后，通過多次專項方案研討，從前期策劃、施工前準備工作、現場實施等幾方面進行了周密安排與計劃，同時明確相關人員及協作單位職責，細化分工，全力確保大沉箱拖運安裝萬無一失。4.1.1總體指揮系統總指揮：周華各船長現場技術負責人洪凌云現場負責人康松濤、張培楊等五人徐茂龍劉榮合后勤等五人劉東張昊工程部等四人崔森林等二十人曹廣

21、振李洪盛電工潘仁發(fā)起重許昌龍曲振章崔秀利 機務現場調度李濤總船長白立濤副指揮：王文芳副指揮：柳作為4.1.2沉箱拖運安裝各階段負責人及職責分工。表4-1 沉箱拖運安裝各階段職責分工階段一：沉箱出塢前準備階段（截止至5月7日）序號內容責任單位責任部門負責人監(jiān)督人1倉格內清理、施工孔洞封堵、護舷枕木安裝，封倉蓋板安裝、底胎透水孔檢查與清理第六項目部駿鋒公司（項目部協作隊伍）王成雙洪凌云2施工縫涂刷環(huán)氧砂漿試驗室、第六項目部工地試驗室、駿鋒公司張軍宏、王成雙洪凌云3沉箱頂部設備安裝公司設備管理部、第六項目部公司設備管理部，項目部：機務部、起重班、電工班、駿鋒公司李建坤、崔秀利、潘仁發(fā)、李洪盛、王成雙

22、洪凌云4起重吊索具配備安裝、錨墜拋放第六項目部項目部起重班潘仁發(fā)洪凌云5航道調查第六項目部、船舶分公司項目部測量班、船舶分公司陳兆海、李濤洪凌云6定位小沉箱拖運船舶分公司船舶分公司李濤康松濤7定位小沉箱安裝第六項目部項目部起重班潘仁發(fā)康松濤8定位小沉箱填砂第六項目部物資部孫明瓔康松濤92#沉箱儲存場5000t方駁駐位第六項目部、船舶分公司項目部起重班、船舶分公司潘仁發(fā)、李濤洪凌云10塔吊拆除第六項目部項目部機務部崔秀利洪凌云階段二：船塢注水階段（5月8日5月9日）1船塢分階段注水第六項目部項目部調度劉丕軍洪凌云2沉箱帶纜第六項目部項目部起重班潘仁發(fā)洪凌云3沉箱起浮后底板清理第六項目部駿鋒公司（

23、項目部協作隊伍）王成雙洪凌云4漂浮試驗時箱內觀測第六項目部項目部工程部張昊洪凌云階段三 2#沉箱出塢（5月9日）1沉箱出塢第六項目部 船舶分公司項目部起重班，船舶分公司潘仁發(fā)、李濤康松濤2沉箱底部檢查與清理基礎分公司基礎分公司謝鼎洪凌云階段四：2#沉箱儲存（5月10日）1沉箱儲存第六項目部、船舶分公司、基礎分公司項目部起重班、船舶分公司、基礎分公司潘仁發(fā)、李濤、謝鼎洪凌云2設備轉移、防護第六項目部、船舶分公司項目部起重班、船舶分公司潘仁發(fā)、李濤洪凌云階段五 1#沉箱出塢（5月11日）1沉箱出塢第六項目部 船舶分公司項目部起重班，船舶分公司潘仁發(fā)、李濤康松濤2沉箱底部檢查與清理基礎分公司基礎分公

24、司謝鼎洪凌云階段五：1#沉箱拖運（5月12日視天氣而定，拖運過程預計20h）1沉箱拖運船舶分公司船舶分公司李濤康松濤階段六：2#沉箱抽水起浮拖運（6月10日以后）1沉箱抽水起浮第六項目部、船舶分公司項目部起重班、船舶分公司潘仁發(fā)、李濤洪凌云2沉箱拖運船舶分公司船舶分公司李濤康松濤階段七：沉箱安裝（沉箱拖運到位后即開始安裝）1沉箱安裝第六項目部、船舶分公司項目部起重班、測量班，船舶分公司潘仁發(fā)、陳兆海、李濤康松濤4.2 船機設備總體配置表4-2 主要船機設備配備序號名稱型號數量用途計劃需用時間1拖輪7200HP1拖運、輔助安裝沉箱5.105.12（1#沉箱安裝）6.106.12（2#沉箱安裝）2

25、拖輪4200HP4拖運、輔助安裝沉箱5.55.20（1#沉箱安裝）6.106.12（2#沉箱安裝）3方駁5000t1輔助安裝沉箱5.85.12（1#沉箱安裝）6.106.15（2#沉箱安裝）4卷揚機10t8出塢、輔助定位4.255.205水泵6寸14抽水起浮5.55.206發(fā)電機200KW4沉箱頂部供電5.55.207方駁吊機50t2安裝及拆卸拖纜、龍須纜等5.55.208拖輪1670HP2輔助沉箱拖運5.55.209拖輪2640HP1輔助沉箱拖運5.55.204.3 勞動力配備表4-3 主要勞動力配備序號工種人數負責人職責1施工員4張昊負責編制方案交底，以及相關計算、復核等2調度3劉丕軍負責

26、協調組織現場船機及人員等3起重工20潘仁發(fā)負責帶纜、調整沉箱位置、沉箱抽水起浮等4測量工5陳兆海負責對沉箱定位、校核等5潛水員8謝鼎負責沉箱底部檢查清理、進水孔盲板開關等6電工4李洪盛負責沉箱頂部用電設備線路布設。7民工80王成雙配合各工種進行各階段施工。注：未包括船員4.4 氣象窗口分析收聽渤海和黃海海上天氣預報，選擇連續(xù)3天風56級、中浪、能見度不小于1Km的氣象狀況下進行拖航。下面對中浪條件進行分析：根據浦福氏風級表，符合5級風描述，中浪平均浪高2m，最高浪高2.5m。浦福氏風級表風級名稱平均風速m/s陸地狀況海面狀況平均浪高（m）最高浪高（m）0級無風0-0.2輕煙垂直上升。海面平靜如

27、鏡。-1級軟風0.3-1.5輕煙徐徐飄揚。鱗片狀柔和波紋，無白沫。0.10.12級輕風1.6-3.3臉部始覺有風，樹葉微動。玻璃狀之浪峰而不破碎。0.20.33級微風3.4-5.4樹葉擺動，旗幟開始飄揚。浪峰較大，開始破碎，間中有白頭浪。0.614級和風5.5-7.9小樹枝擺動，碎紙飄揚。有小浪，并開始拖長，白頭浪較頻密。11.55級清風8.0-10.7小樹開始擺動。有中浪，并顯著拖長，更多白頭浪，間中有浪花。22.56級強風10.8-13.8全樹擺動，逆風而行受阻。海浪堆棧，白沫吹成條紋。347級疾風13.9-17.1全樹擺動，逆風而行受阻。海浪堆棧，白沫吹成條紋。45.58級大風17.2-

28、20.7小樹枝折斷，逆風而行舉步維艱。中高浪，海浪更長，條紋更覺顯著5.57.59級烈風20.8-24.4大樹枝折斷，建筑物輕微損毀。高浪洶涌，條紋濃厚，視野開始受阻。71010級狂風24.5-28.4狂風把樹木連根拔起，建筑物受明顯破壞。海面白茫茫，非常大浪，波濤互相沖擊，視野受阻。912.511級暴風28.5-32.6廣泛破壞。有巨浪，白沫遍布海面，波濤澎湃，視野明顯受阻。11.51612級颶風32.7-36.9大樹劇烈搖晃，極度破壞。陸上甚少見此情況。有如排山倒海之極巨浪，浪花四射，視野嚴重受阻。>=14-13級37.0-41.4最嚴重及廣泛破壞。陸上極罕見這些情況。有如排山倒海之

29、極巨浪，浪花四射，視野嚴重受阻。14級41.5-46.1最嚴重及廣泛破壞。陸上極罕見這些情況。有如排山倒海之極巨浪，浪花四射，視野嚴重受阻。15級46.2-50.9最嚴重及廣泛破壞。陸上極罕見這些情況。有如排山倒海之極巨浪，浪花四射，視野嚴重受阻。16級51.0-56.0最嚴重及廣泛破壞。陸上極罕見這些情況。有如排山倒海之極巨浪，浪花四射，視野嚴重受阻。17級56.1-61.2最嚴重及廣泛破壞。陸上極罕見這些情況。有如排山倒海之極巨浪，浪花四射，視野嚴重受阻。根據波浪等級表，符合4級浪描述，浪高1.252.5m。4.5起航時間分析根據老鐵山水道位置的潮流表，以順流通過老鐵山水道為原則，且經過老

30、鐵山東角位置為轉流時刻，平均航行速度取2.5節(jié)進行推算，如下表：大沉箱拖運時刻表位置旅順新港1#浮長嘴老鐵山西老鐵山東老偏島橋趾備注航行距離0.20.52.54.76176.5航行時間1:001:532:246:482:36時刻5月8日4:015:016:549:1816:0618:421:32轉流，5:59最大流-1.0節(jié)；13:08最大流2.3節(jié)。5月9日4:415:417:349:5816:4619:226:31最大流-1.0節(jié)；13:53最大流2.5節(jié)。5月10日5:226:228:1510:3917:2720:037:07最大流-1.0節(jié)；14:38最大流2.5節(jié)。5月11日6:06

31、7:068:5911:2318:1120:477:47最大流-0.9節(jié)；14:38最大流2.5節(jié)。5月12日6:507:509:4312:0718:5521:318:34最大流-0.8節(jié)；16:14最大流2.1節(jié)。5月13日7:368:3610:2912:5319:4122:179:29最大流-0.6節(jié)；17:07最大流1.8節(jié)。5月14日8:269:2611:1913:4320:3123:0710:38最大流-0.4節(jié)；18:04最大流1.4節(jié)。5月15日9:2910:2912:2214:4621:340:108:41轉流，12:25最大流-0.2節(jié)；19:02最大流1.0節(jié)。第5章 主要施

32、工工藝5.1 施工工藝總流程沉箱預制完成施工前準備儲存場建設沉箱起浮定位小沉箱拖運安裝沉箱下道工序2#沉箱臨時儲存沉箱出塢2#沉箱抽水起浮拖運安裝1#沉箱拖運安裝 圖5-1 施工工藝總流程圖5.2 起浮前準備工作5.2.1 艙格內清理沉箱預制完成后，對全部艙格進行清理及檢查，內容包括：艙格內雜物清理、艙格內殘留雨水抽除、內墻過水孔檢查等，保證沉箱在起浮前艙內無異物、過水孔通暢。5.2.2 施工孔洞、接縫封堵沉箱進水孔外側利用盲板與預埋法蘭盤連接封堵，壓水時潛水員水下進行開關；進水孔內側安裝截門及連接傳動桿，可以直接在沉箱頂進行開關閥門操作，如圖5-2所示。沉箱內隔墻對拉螺栓孔采用木楔子在墻體兩

33、端孔口處進行密封。沉箱一、二層外墻水平及豎向施工縫在墻體外側涂抹兩層環(huán)氧樹脂，以防滲水。5.2.3 底胎透水孔檢查底胎上外圍四周布置的100mm透水孔在沉箱預制過程中可能被雜物堵塞，需要全面進行清理，保證每個預留孔的透水助浮效果。5.2.4 沉箱頂部封艙大沉箱實際吃水8.46m，干舷高度8.54m。由于干舷較高，所有艙格頂部安裝鋼蓋板進行簡易封艙處理，同時形成施工人員的操作平臺，示意圖如圖5-3。圖5-2 盲板截門安裝示意圖（圖中單位：mm）圖5-3 沉箱頂部封艙蓋板示意圖5.2.5 沉箱頂部設備配備（1）設備總體布置沉箱頂部配備的設備主要有4臺10t卷揚機，布置于沉箱四角；為方便施工人員通行

34、，在沉箱頂部中間架設一部人行鋼橋，4臺200Kw發(fā)電機及電閘箱分布于人行橋兩側，線路沿橋架設通向各用電設備；14臺6寸潛水泵按過水單元逐個布置，設備總體布置圖見圖5-4。 （2）設備選型圖5-4 沉箱頂部設備布置圖（2）設備選型 卷揚機卷揚機的主要作用是在沉箱起浮后，克服水流、風阻力牽引沉箱出塢（波浪力不考慮），以及控制沉箱橫向移動，防止碰撞塢墻。風荷載強度按下式計算：W=K1K2K3W0式中：W風荷載強度（Pa）； W0基本風壓值（Pa），W0=v2/1.6，v為平均最大風速（m/s）。出運沉箱時按13.8m/s考慮，即6級風風速，基本風壓值為119Pa； K1風載體形系數，沉箱為矩形截面，

35、取1.4； K2風壓高度變化系數，2#船塢距離地面或常水位小于20m，取1； K3地形、地理條件系數，按風口區(qū)取較大值，取1.3。W=1.4×1×1.3×119=216.6 Pa流水壓力即水流阻力按下式計算：P=KAv2/2gn式中：P水流阻力（KN）； A阻水面積（m2），沉箱吃水8.46m，阻水面積為8.46×44=364.76 m2； 水容重，取10.25KN/ m2； gn標準自由落體加速度（m/s2），取9.8 m/s2； v水流速度（m/s），船塢內基本無水流流動，即為沉箱出塢的相對速度，按1節(jié)考慮，取0.5m/s；K形狀系數，沉箱為矩形，取

36、1.47。P=1.47×364.76×10.25×0.52/（2×9.8）=70.1KN綜上，沉箱出塢阻力合計F=WA+P=149.1KN，即合計阻力為14.9t，沉箱頂面四角布置4臺10t卷揚機牽引拖拽沉箱出塢，總拖帶力滿足需要。卷揚機基礎穩(wěn)定性驗算：沉箱預制時，在墻頂四角的倉格頂部提前預埋焊接安裝卷揚機的錨固鋼板，間距40cm，如圖5-5，5-6所示。圖5-5 墻頂預埋錨板位置示意圖圖5-6 墻頂預埋錨板結構示意圖如上圖所示，卷揚機固定在一個沉箱艙格頂部，計算時，僅考慮兩側隔墻預埋件抗剪，預埋螺栓為直徑25mm螺紋鋼，共60根，總抗剪面積為（0.25

37、）2×3.14/4×60=0.03m2。承受拉力為20t（200KN），剪應力：=200KN/0.03 m2=6.7MPa<=140MPa，則預埋錨板抗剪符合要求。卷揚機采用焊接方式固定在艙格頂部預埋件上，計算模型采用雙側角焊縫承受拉力，焊縫應力計算公式為=0.354P/hl，焊縫高度h取5mm，拉力P=200KN，許用應力為0.8×140MPa=112MPa，安全系數取5倍，焊縫長度為：L=0.354×200×103×5/（5×112）=632mm，取650mm，即卷揚機兩側焊縫總長度不小于65cm即可滿足要求。 潛

38、水泵沉箱每個過水單元布置1臺6寸潛水泵，共計14臺。6寸潛水泵揚程22m，抽水效率250m3/h。在沉箱漂浮狀態(tài)下，若同時開啟14臺水泵進行抽水，則可保證沉箱每小時起浮約1.2m，可滿足施工需求。 發(fā)電機10t卷揚機功率為25KW/臺，潛水泵功率為37KW/臺，則總需用功率為618KW，4臺200KW發(fā)電機可滿足上述設備需要。5.2.6 起重吊索具安裝為了方便沉箱在拖運安裝過程中帶纜、解纜，起浮前需提前做好準備工作：（1）在所有系纜環(huán)上留好繩套，繩套選用雙股32.5mm鋼絲繩，兩端配35t卡環(huán)，單根長度5m。（2）在兩組輔助拖環(huán)上留好繩套，繩套選用雙股78mm鋼絲繩（8×61絲），兩

39、端配85t卡環(huán)，單根長度20m。（3）在兩組主拖環(huán)上分別系好龍須纜，龍須纜選用78mm鋼絲繩（8×61絲），兩端配85t卡環(huán)，單根長度20m。龍須纜另一端與一塊三角形節(jié)點板連接（三角板為特殊鋼材鍛造而成的鋼板型索具，上面設3個孔眼用于連接龍須纜和主拖纜，破壞強度450t），三角板上預先安裝好與主拖纜連接的120t卡環(huán)。以上起重索具準備妥當后，放置在沉箱頂面蓋板上，以備使用。5.2.7 成品保護措施為了防止大沉箱在起浮出塢及安裝過程中發(fā)生碰撞造成趾部損壞，在大沉箱趾部每角安裝1個D300型包角護舷，在大沉箱系靠小沉箱一側趾部安裝20塊20×20×200cm方形枕木，

40、安裝位置見圖5-7。 圖5-7 大沉箱趾部防撞護舷及枕木位置示意圖（圖中尺寸：cm）其中方形枕木固定螺栓不能外露，斷面示意圖如圖5-8，同時方形枕木每隔60cm用6圓鋼進行捆綁扎，防止枕木碎裂后松散脫落。圖5-8 枕木固定示意圖5.2.8 航道調查在沉箱拖運前一個月對整個設計航線進行調查，主要內容為中遠船廠港區(qū)、主航道以及星海灣橋址海域的水深、潮流、流速等數據參數的收集，然后分析數據、總結規(guī)律，指導拖運安裝施工。4月份以來，風向變化頻繁，項目部利用了有限的幾個好天氣，分別對臨時儲存場、星海灣錨碇位置、新港1#浮和老鐵山水道進行了流速調查。結果如下：（1）臨時儲存場調查時間：4月18日，陰歷二十

41、八，參考旅順新港潮汐表，當日潮汐為小潮汛。氣象情況：海面偏南風5級，浪高小于1m。流速情況：測量歷時5.5h且全部為落潮時段，最大流速0.03m/s，最小流速0.01m/s，且普遍流速0.01m/s，流向基本為正向自東向西，詳見表5-1，圖5-9。表5-1 沉箱儲存場潮流測量記錄表時間溫度（）流向（°）流速（cm/S）時間溫度（）流向（°）流速（cm/S）10:004.5994112:504.898110:054.5994112:554.898310:104.5994113:004.8996310:154.5994113:054.996210:204.5994113:104

42、.9196210:254.5994113:154.996210:304.5994113:204.996210:354.5996113:254.996210:404.5996113:304.996210:454.6896113:354.996210:504.6896113:404.996210:554.7296113:454.996211:004.6896113:504.9396211:054.6896113:554.9596111:104.8396114:004.9596111:154.8296214:054.9596111:204.8296214:104.9496111:254.829621

43、4:154.9496111:304.8296214:204.9496111:354.8396214:254.9394111:404.8396214:304.9394111:454.8496214:354.9394111:504.8496314:404.9394111:554.8496314:454.9394112:004.7596314:504.9392212:054.896114:554.9392212:104.8296115:004.9394112:154.8364115:054.9394112:204.8364115:104.9394112:254.8364115:154.9394112

44、:304.8360115:204.9394112:354.8360115:254.9394112:404.8310115:304.9394112:454.83101圖5-9 沉箱儲存場潮流流向示意圖由上述數據計算可知，若選擇在該潮位時段進行沉箱注水儲存或抽水起浮，基本上不受水流力影響。（2）星海灣錨碇調查在星海灣錨碇位置主要進行了兩次比較完整的流速測量。 第一次時間：4月9日，陰歷十九，參照老虎灘潮汐表，為大潮汛。從最高潮開始測量流速，歷時3小時15分，全部為落潮時段。氣象情況：海面偏北風45級，浪高小于1m。流速情況：最大流速0.26m/s，持續(xù)時間約1h，詳見表5-2，圖5-10。表5-2

45、 星海灣錨碇位置潮流測量記錄表（2012.4.9）時間溫度（）流向（°）流速（cm/S）時間溫度（）流向（°）流速（cm/S）12:453.73401414:253.623402412:503.623401614:303.653582512:553.623401614:353.623572513:003.593401414:403.583592613:053.613401614:453.613582513:103.623401514:503.593582613:153.583401414:553.43582513:203.573401315:003.523582613:25

46、3.613401615:053.58358913:303.583401515:103.553571113:353.563401715:153.61355913:403.573401715:203.623581113:453.693401815:253.57358813:503.683401715:303.63357813:553.723402215:353.61354714:003.693402115:403.63342614:053.683402315:453.53357414:103.673402215:503.57362214:153.643402215:555.63361214:203.663402416:005.543571由以上數據計算可知，若選擇在該時段進行沉箱定位，沉箱吃水按8.6m考慮（2#沉箱），沉箱所受最大水流力為41KN；若選擇在該時段進行沉箱安裝，沉箱吃水按