海南萬寧日月灣人工島碼頭沉箱轉運施工方案的研究及應用

摘 要：本文以海南萬寧日月灣人工島填海工程為研究案例，對碼頭沉箱轉運的施工準備工作和條件要求進行介紹，研究了施工工序的關鍵質量控制點，詳細探討了作業程序內容。

關鍵詞：裝車；沉箱轉運；運輸

中圖分類號：U655 文獻標識碼：A

一、工程概述

海南萬寧日月灣人工島填海工程位于海南省萬寧市日月灣旅游區內，一期工程“日島”填海施工，我方負責沉箱現場轉運工作?，F場需要轉運的沉箱有360個（其中A型339個，B型21個），沉箱的相關參數見表1。我方主要的工作是將施工現場預制成型且達到安裝要求的沉箱裝車、轉運到甲方（葛洲壩第五公司海南萬寧人工島工程施工部）指定存放位置自卸、二次轉運自裝、運輸及裝船等；沉箱裝車、裝船均采用CC2600/500t履帶起重機，沉箱轉運采用液壓全掛車（其中A型采用9×3軸線，B型采用12×2軸線）現場運輸并沉箱運到指定存放的位置進行自卸（或自裝）。

二、施工準備和條件要求

（1）凡是參與特種設備作業的人員，必須具有合格的操作證并持證上崗。（2）施工過程所需要的機械和工具機必須具有相應的合格證并檢查合格后方可投 入使用。（3）現場施工場地必須滿足吊車、液壓平板車行走、站位、轉彎等要求。（4）沉箱轉運作業期間風力應小于或等于6級，天氣應無雨、無霧、無雷電。（5）沉箱轉運前，必須組織相關人員進行聯合檢查，并要求沉箱狀態良好，滿足轉運要求。

三、施工工序關鍵的質量控制點

（1）吊裝專用吊索具的檢查驗收、安裝及調試；（2）沉箱裝車；（3）沉箱運輸、自裝、自卸；（4）沉箱裝船。

四、施工流程圖（見圖1）

五、作業程序內容

1 前期工作

CC2600履帶吊工況： SSL主臂超起工況、主臂42m、后配重148t，中心壓重40t，超起配重275t，300t級吊鉤一個；液壓全掛車：9×3軸線/12×2軸線。

（1）進行沉箱轉運前，由甲方工程部門組織各交叉作業的施工單位進行沉箱轉運會簽單，確保施工現場具備作業條件。（2）吊裝專用吊索具的檢查驗收、安裝及調試完成并滿足吊裝。預制成型的沉箱必須經過驗收合格并滿足吊裝、運輸作業要求。（3）沉箱裝車、裝船施工作業時作業區域圍好安全圍欄及設置好安全警示牌并指定專人監護，無關人員禁止入內。（4）由技術負責人在吊裝前組織相關人員對CC2600履帶吊作常規檢查并對檢查結果出具書面記錄。（5）檢查掛繩鋼管、吊具的設置是否符合有關圖紙的要求及質量狀況是否滿足要求。（6）在設備兩側設溜繩，并設專人拉繩，防止沉箱起吊時空中旋轉。（7）檢查沉箱底面與預制地面接觸情況，并排除任何阻礙起吊的因素。

2 預制現場沉箱裝車

（1）清理液壓全掛車停放位置的雜物，將液壓全掛車停靠在設備便于裝車的位置。（2）利用現場組裝好的CC2600履帶吊根據現場情況合理站位，并保持作業半徑在10m之內將沉箱起吊離開地面100mm，靜止10分鐘，吊車各部位的受力情況及沉箱表面結構的檢查。（3）檢查合格后，吊車起鉤、回轉等動作將沉箱放至液壓全掛車上面，設備縱向重心線對準液壓全掛車縱向承載中心線（根據設備情況定）。（4）CC2600履帶吊松鉤，至設備全部重量由液壓全掛車承受，停止松鉤。（5）檢查沉箱底部的受力狀況及車板受力情況。（6）解除CC2600履帶、吊索具與沉箱的連接。

3 一次運輸

（1）全面檢查沉箱的裝載情況，并由現場技術人員確認。（2）調整液壓全掛車的高度到正常行駛高度。（3）液壓全掛車司機就位，啟動液壓全掛車，液壓全掛車以5公里/小時以內的速度行駛；轉彎時速度控制在3公里/小時以內，將液壓全掛車開至沉箱指定的存放點卸車。

4 存放點卸車

（1）運輸車?？吭谥付ㄎ恢茫車荒苡杏绊懽鳂I的物體。（2）?？亢密嚭?，根據現場實際，將車板頂升至1150 mm，做好卸車準備。（3）在沉箱的橫梁位置處布置好卸車鋼支墩，布置位置詳見附圖3：A/B型沉箱卸車、自裝圖。（4）下降車板，至沉箱重量全部由卸車支墩承受后停止下降。（5）檢查確認卸車鋼支墩的受力情況。（6）檢查合格后，繼續下降車板，至不影響車板開出，開走車板。（7）卸車時，可利用車板自裝卸功能調節存放高度，詳見《A/B型沉箱卸車、自裝圖》中描述。

5 存放點裝車

（1）清理裝、卸車及通道內的雜物，不能有任何影響車板倒車進設備底部裝車的物體。（2）倒車進入沉箱底部，確認裝車位置后，在車板上布置薄木板。（3）頂升車板至沉箱重量全部由車板承受。（4）檢查車板的受力情況。（5）裝車時，可利用車板自裝卸功能調節運輸高度。

6 二次運輸

（1）全面檢查沉箱的裝載情況，并由現場技術人員確認。（2）司機就位，啟動運輸車，車板以5公里/小時以內的速度行駛；轉彎時速度控制在3公里/小時以內，將車板開至沉箱裝車起吊位置。

7 碼頭沉箱裝船

（1）將沉箱運至CC2600履帶吊吊鉤底下。（2）確認沉箱裝船起吊位置及裝船的條件。吊車站位時，吊車的履帶邊緣與臨時碼頭的安全距離為2m。（3）掛好鉤后，由CC2600履帶吊吊起沉箱離開車板100mm，靜止10分鐘，檢查吊車各部位的受力情況。（4）檢查合格后，開走液壓全掛車。（5）然后起重指揮CC2600履帶吊回轉，掛超起配重，變幅將沉箱平穩裝到船艙中心位置，經過船方確定后，指揮CC2600履帶吊松鉤，解除CC2600履帶、吊索具與設備的連接。

六、相關計算

1 CC2600履帶吊負荷率

CC2600履帶在沉箱裝車作業時，沉箱裝車最大工作半徑10m，額定起重量273.5t；沉箱裝船最大工作半徑22m，額定起重量272t；沉箱凈重230.7t，鉤繩自重8t，鋼絲繩、索具的重量約為7.3t，則吊機負荷率：

η1=（230.7+8+7.3）/273.5×100%

=89.94%（安全）——沉箱裝車η2=（230.7+8+7.3）/272×100%=90.44%（安全） ——沉箱裝船

2 吊裝鋼絲繩安全系數

沉箱裝車及裝船時，CC2600使用四條6×37+FC-φ65mm-1770，L=20m的千斤繩，公稱抗拉強度為1770MPa，鋼絲繩破斷拉力為2200kN，掛腰8個頭，吊裝時與豎直方向夾角為19.3°，吊裝最大重量為230.7t，則鋼絲繩安全系數：

K=8×2200×0.82×cos19.3°/230.7

×9.8=6.02（安全）

3 運輸車的負荷率

沉箱A型約重230.7t，則318.6t工況液壓全掛車負荷率為：η1=（230.7）/318.6=72.25%。

沉箱B型約重230.7t，則283.2t工況液壓全掛車負荷率為：η2=（230.7）/283.2=81.46%。

七、安全措施

1 進入施工現場的施工人員，必須是參加該施工方案技術安全交底且會簽的人員。

2 施工作業區域圍好安全圍欄并設置安全警示牌，無關人員禁止入內。

3 施工作業前，技術員組織全體參與人員進行安全技術交底，并明確各人職責。使施工人員了解施工過程的內容、注意事項和準備工作。

4 施工前應對參加施工的機具進行檢查，確認其性能及狀況，防止施工意外。

5 運輸前對所經道路進行檢查，確保道路滿足全掛車的行駛要求，特別是存放區的地面耐壓情況。

6 施工人員必須清楚了解運輸全過程，運輸速度按作業程序嚴格控制。

7 沉箱在起吊前應對沉箱認真檢查，吊點是否正確可靠、查吊運過程有無障礙物等。

8 沉箱裝車或裝船前進行試吊，查看吊機實際載荷與計算載荷的差異，確認吊裝工作是否可行。

9 施工人員必須戴安全帽，穿戴工作服，高空作業必須佩戴安全帶。

10 裝車/裝船過程由起重指揮統一指揮，吊車操作必須低速、平穩進行。

11 六級及以上大風和其它惡劣天氣停止一切吊裝作業。

12 夜間施工，現場必須具備燈光照明滿足現場施工作業。

結語

到目前為止，現場沉箱轉運已成功完成了17個，證實了該施工方案的優化在施工中得到應用，專用吊具的合理設計解決了現場沉箱掛鉤難、高空作業風險大、時間長、效率低等多重難題；沉箱的專用吊具掛設和解除花了30分鐘左右，比其它土方法掛繩或解繩省了7倍的時間；另外液壓板沉箱運輸采用了自裝或自卸方法，也節省了施工時間、機械臺班，降低成本，提高了施工進度；同時該方案的成功應用得到了業主的高度認可和信賴，值得研究、應用及推廣。

參考文獻

[1]中交天津港灣工程設計院有限公司.沉箱結構圖[Z].

[2]GBB/T 5905 起重機試驗規范和規程[Z].

[3]GBB/T 3811 起重機設計規范[Z].

[4]德國德馬格.CC2600/500t履帶式起重機說明書[Z].

[5]GB 6067-2010 起重機械安全規程[Z].