吉布提鹽業出口碼頭沉箱出運及安裝施工技術

李陽昊　付曉

摘要：吉布提鹽業出口碼頭工程是中國港灣在吉布提國別實施的第一個EPC總承包項目，該項目的順利實施對于公司開拓吉布提市場以及東部非洲市場具有重要的意義。本項目所處外部環境復雜、工期緊，項目沉箱出運及安裝施工工藝有獨特之處。本文對該工程的沉箱施工技術進行介紹。

關鍵詞：碼頭；沉箱出運；施工工藝

中圖分類號：U655 文獻標識碼：A 文章編號：1006-7973（2016）04-0062-02

1.概況介紹

1.1工程簡介

吉布提Assal鹽湖鹽業出口碼頭位于Ghoubbet灣西側灣底，Assal湖東南方向，距離Assal湖陸路距離40km。本項目擬建一個10萬噸級鹽業出口碼頭及配套設施，合同工期24個月，碼頭總長約400米，由7個獨立墩臺組成，其中5個靠船墩、2個系纜墩均為獨立墩，采用沉箱結構。陸上設置有6個岸錨，其基礎均為鋼筋砼結構。本工程預制沉箱總數13件，構件總重量7411.92噸，詳見表1。

1.2工程特點

（1）海況差、不利于安裝。項目所在地Tadjoura Gulf的潮位特征值及潮差分布分別見表2、表3，最大潮差約為2.7m。

（2）工期緊任務重。按照工期進度要求，沉箱安裝總工期為50天。平均每3.85天安裝1件沉箱，包含沉箱下沉與箱內回填時間。

2.項目難點及解決方法

根據表1內容，本項目一共13個沉箱，單個沉箱重量在400-600噸之間。如果采用國內常用的半潛駁出運方式，單個沉箱安裝費用較高。原因有兩個：一是項目采用墩臺式設計，沉箱數量較少達不到規模效應的要求，如果采用半潛駁來出運，單個沉箱平均安裝費用較高；二是從國內調遣半潛駁至現場距離較遠，需要通過南亞至印度洋，最后到達紅海，單程調遣費在100萬-150萬之間費用較高，而且調遣期估計在1-2月之間，會影響整個項目工期。為了克服以上成本、工期、海況不利的因素，并考慮到項目場地、承包商自有船機設備等邊界條件，項目部決定采用滑道出運及起重船安裝的方式，以達到節約項目成本與縮短項目工期的目的。

3.施工工藝及流程

3.1施工設備

施工采用單列臺車出運沉箱工藝，水平移動用平移車，滑道下水用斜架車。根據預制沉箱抵消水上浮力的具體情況，起重吊15m跨度內起重能力不小于35t，本方案選用海上80t起重吊。船機設備配置如表4。

3.2出運相關工作

出運開始前檢查液壓式千斤頂、平移臺車和斜架車等設備狀態，清理橫縱移區的障礙物，處理對可能影響沉箱出運的個別高點，并且在與橫移道平行的外墻外側底部標出沉箱重心的對應點，具體沉箱出運工藝流程如圖1。

3.3出運控制要點

鑒于單列臺車出運沉箱的特殊工藝，沉箱出運過程中一旦出現沉箱重心偏移較大的情況，會產生沉箱傾覆的嚴重后果。因此，控制沉箱與臺車的相對位置，是質量控制的重點。其具體要求有下面幾點：①沉箱平臺位置測量放線時，沉箱重心垂線要落在橫移道中心線上，放線位置允許偏差不超過5毫米；②對沉箱平面位置范圍內的預制平臺面平整度進行檢查，平整度不得超過5毫米；③沉箱出運前要對沉箱預制情況進行檢查，若沉箱重心實際位置與理論位置水平偏差超過2厘米，要根據具體情況采取相應措施；④沉箱頂升及落頂要緩慢、同步，防止沉箱產生滑移，橫縱移車位置及沉箱橫移位置要準確；⑤沉箱出運過程中，要注意成品保護，頂升位置要盡量靠近沉箱外墻中線，千斤頂上木板要覆蓋整個千斤頂的上表面，避免車輛、設備磕碰沉箱。

3.4沉箱安裝工藝

3.41安裝準備工作

安裝前，檢查基床整平面有無擾動或障礙物，檢查沉箱底有無雜物，如有需要先處理干凈。沉箱的安裝應避開臺風季節，天氣劇變時應增設安全措施，施工中沉箱嚴禁船舶撞擊和系纜，白天設標，晚上設照明燈。施工過程注意漲落潮及風浪對安裝施工的影響，加強對漲落潮及風浪的觀測，逐步積累潮位其對施工的影響。

3.42安裝過程

安裝工藝是用4個鋼蓋板在沉箱頂部把4個隔倉全部密封。每個封倉蓋預埋1個進水管和1個出水管（帶潛水泵），沉箱浮運到現場后，連接水泵灌水下沉，通過灌水和抽水保證沉箱平衡和使沉箱重力減少到20t內，利用多功能船進行定位安裝。

3.43安裝控制要點

1）封倉鋼蓋板。封倉鋼蓋板的設計主要從安拆安全、簡便、利于周轉、止水嚴密等方面考慮，采用4個獨立的封倉鋼蓋板進行封倉，每個封倉蓋預埋1個進水管（鋼管，帶閘閥）和1個出水管（鋼管，帶閘閥）。蓋板面板采用6-8mm鋼板，蓋板主肋是18a鋼，次肋是14鋼，主次肋等高連接）。

2）封倉蓋緊固件及吊環。沉箱預制時根據封倉蓋板設計要求，在沉箱頂面封倉鋼蓋板四周預埋M24螺絲，螺絲底部設有彎鉤，通過螺栓，鎖緊鋼蓋板。蓋板與沉箱砼頂面之間滿鋪橡膠止水板，止水板厚度30mm、寬20～30cm。在沉箱頂部四角預埋安裝吊環，吊點按80 t設計。

3）水尺及測量標志。在沉箱四邊角封倉蓋頂上設置沉箱安裝測量標志桿，標桿由75×75角鋼制作，長10m，標志桿邊緣與沉箱邊緣對齊，用于控制沉箱前沿線與伸縮縫寬度。沉箱上駁前在其四角兩側面涂刷。

4）沉箱灌水量控制。第一層沉箱加封倉板重490t，加水壓倉后重559t。沉箱總排開水體積825m3，浮力850t，所以下沉前需再往倉內灌水291t時沉箱鋼蓋板剛好入水，下沉時控制灌水量為310t左右，滿足起重船起吊能力。

5）沉箱灌水下沉。沉箱初步定位后采用4臺功率5.5 kW，流量65 m3/h潛水泵同時向各倉內灌水。鋼蓋板起到封倉止水作用的同時又兼做灌水操作平臺，灌水結束后，再封閉好各灌水口。沉箱在灌水不斷下沉的過程中，起重船主鉤下降使起吊力始終保持在20t左右，直到沉箱倉蓋頂入水時停止灌水，再緩緩注水保持沉箱重力在20t左右。

6）沒水安裝沉箱。沉箱的灌水工作完成后.整個沉箱沒入水中的質量為20t，這就相當于采用80～lOOt起重船沒水安裝20t的沉箱。通過對沉箱封倉蓋頂上測量標桿進行測量定位，沉箱準確就位基床后，配以潛水員水下探摸沉箱，至此沉箱的測量就位工作完成。潛水員水下脫鉤，并打開灌水口閘閥，倉內自然灌水至各倉水滿，以確保沉箱沒水就位后的穩定。

7）拆除封倉蓋。沉箱安裝好后，潛水員水下拆除上個沉箱封倉蓋螺栓，利用起重船起吊封倉蓋，鐵駁船裝運到預制場岸邊，準備下個沉箱的安裝。

4.總結

吉布提鹽業碼頭項目沉箱出運及安裝分項工作時間緊、任務重、成本壓力大，且出運時間受海潮影響，所處環境復雜。項目部通過對于出運及安裝的方案科學優化，及對施q-q-藝精心設計，采用滑道出運與起重船安裝的工藝，合理安排施工場地船機、人員，協調各施工組有序、高效地進行交叉作業，從而保證在工期內完成了出運及安裝工作，并給項目帶來的較好的經濟效益。本次沉箱出運、安裝工作的完成，為整個項目順利完工起到了至關重要推進的作用。