深水面多用途、中60浮箱拼裝混凝土攪拌船工法

翟恒杰

（中鐵十七局集團第四工程有限公司，重慶 401121）

深水面多用途、中60浮箱拼裝混凝土攪拌船工法

翟恒杰

（中鐵十七局集團第四工程有限公司，重慶 401121）

本文簡述了深水面多用途、中60浮箱拼裝混凝土攪拌船工法。

深水面；多用途；中60浮箱；拼裝；混凝土；攪拌

1 概述

我單位在浙江省青田縣慶景青公路北山特大橋（93+3×170+93）mT形剛構施工中應用5×2.5×1.5m多用途、6×3.0×2.0m中60浮箱在80m深水中拼裝混凝土攪拌船施工技術，順利完成了施工任務，取得了顯著的經濟和社會效益。

2 工法特點

2.1 施工簡便，工藝程序清晰易懂，可操作性強。

2.2 拼裝工效高。每臺混凝土攪拌船由一個供料平臺和一個拌合平臺組成，拼裝時間僅需一個月。

2.3 成本低。多用途、中60浮箱均為戰備淘汰物品，租賃費用比使用同功效的棧橋、浮橋低一半以上。

2.4 受水深、水流條件干擾小，施工時間利用率高。

2.5 混凝土攪拌船空間利用率高。

3 適用范圍

本工法適用于大型攪拌船無法進場、邊施工邊蓄水且水位極不穩定的深水橋梁工程施工。

4 施工工藝流程及操作要點

4.1 施工工藝流程

準備工作→澆筑混凝土錨碇臺→浮箱進場、攪拌船開始拼裝→浮箱連接、鋪設工字鋼和花紋鋼板→安裝抓鏟機和混凝土攪拌機→安裝一拖四液壓千斤頂調高設備→安裝輸送泵→承載模擬實驗→原材料裝船→推移、定位、錨碇→混凝土生產輸送→解纜，攪拌船返回碼頭，準備下次混凝土施工

4.2 施工準備

4.2.1 簡易攪拌船結構設計

（1）拌合平臺

每個拌合平臺浮體結構由40個多用途浮箱組成，每個浮箱規格為5×2.5×1.5m，通過銷子連接在一起拼成方駁，方駁的尺寸為40×12.5×1.5m，浮體結構上直接安裝混凝土攪拌機兩臺、混凝土輸送泵兩臺，發電機、水泥等材料設備，并配備8臺

錨機（帶纜卷揚機）,拌合平臺空載時整體重200t（含所有設備,未裝水泥前）；承載時整體重390t（按最大梁段所用水泥并考慮混凝土生產輸送時的動載），吃水約0.65m，干弦高度0.85m。

（2）砂石供料平臺

每個砂石供料平臺浮體結構由25個中60 浮箱組成，每個浮箱規格為6×3.0×2.0m，通過銷子連接在一起拼成方駁，方駁的尺寸為30×15×2.0m，浮體結構上鋪設廢舊鋼模板或普通鋼板并用鋼板分倉后直接裝載砂石材料,砂石料裝卸設備采用碼頭常見的抓鏟機進行上料，砂石供料平臺空載時整體重120t（未裝水泥前），承載時整體重400t（按最大梁段所用砂石料并考慮抓鏟機工作時的動載），吃水約1.33m,干弦高度0.67m。。

（3）浮體結構計算

1）多用途浮箱與中60浮箱性能參數見表5.1

2）計算數據

圖5.3 中60浮箱拼裝供料平臺示意圖

表5.1 多用途和中60浮箱性能參數表

4.2.2 蓄水前錨碇設置

水庫蓄水前預先設置混凝土錨碇臺，蓄水后纜繩隨浮標牽出水面，纜繩與水面夾角以25～40℃為宜，纜繩破斷力以不小于30噸合適，繩徑以Φ20左右合適，過粗使帶纜困難。錨碇臺設計為2×2×2m深埋鋼筋混凝土結構，纜繩與錨碇臺上設置的吊環間宜增設緩沖設施，防止纜繩反復沖擊后斷裂。

4.2.3 碼頭修建

為適應水位漲落需要，碼頭采用階梯式斜坡碼頭，每節階梯高3m，根據現場地形地貌、山體坡度每階梯寬度設為4m。每節臺階均需開通便道至既有便道相接，并做漿砌擋墻，路面用20cm厚C25混凝土做簡單硬化處理，全橋在東西岸設置兩個碼頭。

4.3 攪拌船施工

4.3.1 攪拌船的拼組

拼組時應分單元拼組，浮箱運至北山施工現場，先在岸上拼組為單元組，各單元拼組完成后，用吊機吊至河中，由潛水員在水下把各個單元拼組完好，形成工作平臺，然后將混凝土拌合機、拖泵、發電機、調升千斤頂、拖泵等設備安裝于攪拌平臺上，將抓鏟機等上料設備安裝于供料平臺上，安裝時需充分考慮平臺的平衡度及抓鏟機的工作半徑，保證抓鏟機滿足抓料上料要求。

（1）平臺劃分單元及拼組

拼組單元在考慮吊機的起重重量及施工的難度上，把兩個多用途浮箱組成一個單元，單元拼組工藝：

1）在岸上拼組每個單元時，首先用一個浮箱作為墊底平面，再吊一只浮箱放在此浮箱上，保證浮箱在上面穩定，摘其上面的吊具。

2）再吊另一只浮箱與上面的浮箱對齊，浮箱底部用一號連接鈑連接，浮箱頂部用三號連接鈑連接，其他部位用螺栓上緊，此時兩只浮箱連接完好組成一個單元。其余單元也按照同樣的方式拼組。

（2）單元拼組

每個單元拼組完成后吊入水中，由潛水員在水下進行拼組，使每個單元連接起來，形成一個具有施工能力的平臺。單元之間拼組工藝：

1）先吊一個單元放入河流中，用繩索固定。

2）再吊另一個單元放置在河中，兩單元對接處的水深能提供給潛水員足夠的工作空間。與此同時單元一邊最好靠岸。在靠岸的單元上安排兩人站在兩單元中間，用繩索系牢一號連接鈑，從浮箱頂面緩緩下放，下放到一定的深度時，由水下潛水員控制下放的距離及連接板移動的距離，連接板在兩單元底對好后，由潛水員上緊其它部位的螺栓，兩單元頂部的螺栓及三號連接鈑也同時上好。其他單元的拼組方式與此同法。

表5.2 平臺重心高度計算

4.3.2 承載模擬試驗

拼臺組拼完成后，及時進行承載試驗，主要目的是檢驗浮箱間拼組質量、浮箱起密性能及承載能力，壓載時采用砂石料水泥等與現場實際承載情況等同模擬試驗，然后現場模擬演練操作。

4.4 砂石水泥等原材料裝船

將混凝土拌合平臺和砂石供料用機動舟把兩個平臺分別推移至岸邊碼頭處，機動舟外型尺寸15.1×2.7×2.7m，動力300馬力（約220.65kW），水泥用人工裝船，砂石料采用砂石供料平臺上的抓鏟機直截抓碼頭上的砂石料，該項工作需半天時間，裝船時注意平衡上料，確保偏載時縱橫向平臺干弦高度差不超過10cm。

4.5 平臺推移、定位、錨碇

用兩臺機動舟做動力，其中一臺為推移主動力，另一臺護航將裝好水泥的拌合平臺水上推移到位，牽出錨機（帶纜卷揚機）鋼絲繩系于浮標纜繩上，利用錨機進行微調，使拌合平臺上的泵管與附墩身泵管準確對接，然后帶緊纜繩，平臺平衡高度差不得超過10cm。然后機動舟返回碼頭將砂石供料平臺推移至已錨碇好的拌合平臺一側，牽出砂石供料平臺錨機上的鋼絲繩掛于拌合平臺的帶纜樁上，兩平臺間距宜控制在20cm左右，平臺推移速度以不超過30m/min為宜。

4.6 混凝土生產輸送

根據水庫水位在近階段的漲落情況將泵底部的一拖四調節千斤頂行程調節到最大或最小，一切準備就緒后即可開始混凝土生產輸送。混凝土拌合機采用兩臺JS750對稱布置生產，混凝土出機艙后直接入泵，而后沿附墩身泵管泵入澆筑部位。施工過程中，隨著水泥荷載的減少拌合平臺將有20cm左右的起伏，需派專人測量水位和平臺的漲落情況。按照設計和模擬演練情況，水位/平臺漲落20cm以下由平臺上的泵管和錨機進行自動調節，20cm以上通過泵底部調節千斤頂進行調節。

4.7 解纜、平臺返回碼頭

混凝土澆筑完成后及時將平臺泵管與附墩泵管連接處拆開，并解除錨碇纜繩，用機動舟將平臺推回至碼頭，重新上料，攪拌船進入下一個循環作業。

[1]李志剛，董滌新.多用途浮箱及其結構物結構分析[J].解放軍理工大學學報（自然科學版），1990（03）.

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10.13612/j.cnki.cntp.2014.07.050