陸豐核電站重件碼頭沉箱出運工藝比選及過程控制

張國新

（天津市海岸帶工程有限公司，天津300384）

1 陸豐核電站沉箱出運工藝比選與過程控制

1.1 工程概況

陸豐核電站重件碼頭工程共有31 件沉箱需要出運安裝，型號分別為CX1、CX1a、CX1b、CX2、CX3、CX4，其中CX4 型最重，單件重量為496t，外形尺寸10950mm×6400mm×12800mm，為2 孔矩形沉箱，其它型號單件重量約為450t。

根據場地實際情況，在距離沉箱安裝位置約300m 的岸邊設置了臨時沉箱預制和存放場地，施工現場平面位置如圖1所示。其中，在沉箱預制完成后，分前后兩排存放，前排靠近預制場前沿，并與前沿平行。

1.2 沉箱出運工藝比選

1.2.1 吊裝沉箱出運工藝

本工程沉箱單件最大重量不足500t（應用），且采用了臨時預制場地進行預制，預制場地距離安裝地點較近，預制場地前沿為開闊的海域，故考慮采用吊裝出運工藝。

1.2.2 吊裝出運工藝的詳細分析

根據對出運工藝進行必選，初步決定采用起重船吊運沉箱下水。在選擇起重設備時考慮了兩種方式。

圖1 沉箱預制與安裝施工平面位置

①兩種吊裝出運方式技術分析。方式一：采用一臺1000t起重船直接吊運前后兩排沉箱。

如上文所述，預制場沉箱堆放與預制場前沿平行，分兩排堆放。根據對1000t 自航起重船的起重參數進行分析，其能夠直接吊起前后排沉箱。

方式二：采用一臺600t 起重船+設備轉運后排沉箱。

由于采用1000t 起重船直接出運前后兩排沉箱，臨水區域需要進行挖泥以滿足吃水深度，同時，考慮其自身臺班費用較高，故第二排沉箱通過轉運的形式將沉箱交給起重船進行安裝，故優先考慮600t 起重船+設備出運沉箱的模式進行沉箱出運與安裝施工。

②轉運設備選擇。通過對上述沉箱移運工藝的比較分析，決定采用一種新型的運輸設備進行沉箱轉運——模塊運輸車（SPMT），該設備為廣東力特研發的千噸級水工沉箱的出運裝置，此裝置工藝簡單，施工便捷，出運路線靈活、易于控制。

③兩種吊裝出運方式經濟性比較。兩種方式考慮疏浚費用在內,第一種方式所需總費用約353 萬元，第二種方式所需總費用約286.5 萬元。

經過上述分析、比較，采用方式一雖然可以直接完成本工程的沉箱出運工作，無需增加設備，但其成本較高，因此，決定采用方式二進行本工程沉箱吊裝出運。

1.3 沉箱出運工藝過程控制

由于本工程前排沉箱采用起重船直接吊轉出運，其施工工藝比較常見，其過程控制本文不再贅述，下面詳細闡述SPMT 設備出運沉箱工藝過程的控制措施。

SPMT 設備出運沉箱工藝流程可以簡化為以下四個步驟：裝載出運前準備、沉箱裝載、沉箱運輸、沉箱卸車存放[1]。

1.3.1 沉箱裝載控制要點

①SPMT 操作人員控制車板駛入運輸沉箱的兩側通道，通過SPMT 的“八字”“斜行”行使模式調整車板位置。②控制SPMT，保證門架系統縱橫向中心對準沉箱縱橫向中心，誤差值＜10mm。③將固定于門架上的φ102 鋼絲繩利用葫蘆放下至沉箱吊耳位置處，鋼絲繩受力需經過計算以滿足要求。④調整SPMT 車板高度至1300mm，并確保SPMT 貨臺保持水平。⑤門架系統對位完成后，確保專用吊具中心對準沉箱吊點中心，位置偏差＜5mm。⑥調整鋼索高度使得鋼絲繩高度處于沉箱吊耳高度，便于插銷。⑦在每個點插銷插入鋼絲繩，對每個銷子進行鎖緊。⑧通過調整鋼索長度將鋼絲繩進行預緊。⑨檢查所有吊點吊具布置完成，各項準備工作完成。⑩SPMT 車板受力按照壓力表要求，每增加30bar 為一階段頂升，在每一階段提升時必須有專人監護并檢查沉箱4 個吊點、鋼索預緊情況、縱橫梁及門架系統的受力情況。11○沉箱頂升離開底部支墊約50mm，檢查SPMT 各個支承壓力表讀數，各個壓力表之間的壓力差值不得大于8%，單個壓力表最大讀數不得超過230bar，使用遙控器上單點頂升、下降功能，通過微動調整各個壓力表的讀數，使得所有壓力表讀數滿足要求[2]。12○提升完畢后，靜止10 分鐘，檢查受力構件的受力情況，檢查門架系統及SPMT 車板有無異常，各項顯示數據是否出現異常。

1.3.2 沉箱運輸控制要點

①提升裝車完畢，確認門架系統及沉箱一切正常。②檢查并確認SPMT 操作人員及監護人員到位，明確各人職責。③確認一切正常后，待所有人員就位后，指揮人員發出啟運指令，運輸工作開始，運輸過程的速度：最高速≤0.14m/s，道路彎道、各種障礙、不平路段等均≤0.08m/s。④SPMT 車組明確選擇“八字”“斜行”行駛模式微動車輛轉向。⑤SPMT 以不大于0.14m/s的速度縱向行駛，SPMT 監控人員需嚴格監控車組的行駛情況、PPU-390 控制面板、SPMT 運行數據，嚴控門架系統、沉箱、沉箱各吊點、路面的受力情況，并實時反饋給指揮人員，專職指揮人員根據實際情況指揮控板專職人員進行操控調節。⑥在運輸過程中，尤其要對貨臺的水平度及門架桶身的垂直度進行實時監控，發現傾斜要及時調整，保證貨臺的水平度。

1.3.3 沉箱卸車控制要點

①運輸車組駛入卸車場地，全車制動。②檢查并確認一切無誤后，SPMT 操作手通過遙控器控制車板整體下降，進行降板操作直至地坪受到沉箱80%（通過SPMT 支承壓力表讀數進行折算）的重量，靜置10 分鐘，檢查并確認地面等無異常情況后，繼續下降車板至沉箱的全部重量由地坪承受為止。③檢查沉箱、地坪情況，無異常后解除沉箱吊點上的卡環。④頂升SPMT，確保門架桶身保持垂直，將吊具的鋼絲繩利用葫蘆拉起固定，操作SPMT 縱向行駛離開沉箱。⑤卸車完畢后，運輸車組駛離卸車場地。

2 結論

根據陸豐核電站重件碼頭沉箱工程的實際情況，針對幾種主要的沉箱出運工藝從安全、成本、進度等方面進行分析比較，確定了適宜本工程的沉箱出運工藝——吊裝出運工藝，之后對吊裝出運工藝中的兩種設備組合再次進行了技術性和經濟性比較分析，最終確定采用600t 起重船配合SPMT 轉運設備的沉箱出運工藝。

由于SPMT 轉運沉箱在核電工程中的應用案例不多，因此，論文重點對SPMT 出運沉箱工藝過程進行了控制分析，包括出運前準備、沉箱裝載、沉箱運輸、沉箱卸車四道工序，保障沉箱出運工作順利完成。

本工程所采用的沉箱出運工藝及其過程控制措施對核電站類似工程具有一定的借鑒意義。