氣囊出運大型沉箱施工工藝簡介

徐弘揚

摘要：沉箱結構由于其整體穩定性好、水下作業量小、施工速度快等優點而廣泛應用于碼頭、棧橋、防波堤等海上構筑物。在陸地上出運大型沉箱，目前的傳統工藝是軌道滑車出運工藝。軌道滑車出運沉箱雖有著成熟的施工技術，但也存在著投資費用較高、機動性較差等缺點。采用氣囊出運沉箱對地基承載力要求低，場地適應性強，行走靈活方便可進行橫移、縱移、曲線移動，無須固定的行走軌道，從而可以縮短工期和降低施工成本，有利于市場競爭。隨著氣囊技術的發展，氣囊的應用范圍也越來越廣，氣囊出運沉箱這一新工藝為工程施工提供了新技術、創造更高的經濟效益。

關鍵詞：沉箱出運，氣囊，大型混凝土預制構件，半潛駁，臺車

氣囊出運沉箱的工作原理與滾筒拖運重物的工作原理基本相同。在沉箱的底部，垂直于移運方向布置一定數量一定規格的氣囊，然后充氣頂起沉箱，施加外力牽引使沉箱向前移動，氣囊向前滾動，從而使沉箱與地面之間產生相對運動來達到移運目的。與傳統滾筒比較，氣囊在沉箱重量作用下可以產生較大變形，增加氣囊與地面的接觸面積，使單位面積的壓力減少，且氣囊屬于是柔性結構對場地的適應性強。本文認真研究并匯總了大型沉箱出運施工工藝，對利用氣囊縱移沉箱、轉換臺車上半潛駁出運大型沉箱的施工工藝流程和特點做了較為詳盡的介紹。

一、沉箱出運主要工藝流程

（一）成型沉箱達到出運強度后，頂升溝塞入頂升氣囊，充氣至沉箱起升30㎝，放置墊墩，氣囊放氣使沉箱平穩落至墊墩上，

（二）抽出頂升氣囊，調整頂升溝蓋板，塞入平移氣囊充氣達到縱移滾動氣壓，撤掉墊墩，啟動卷揚機牽引沉箱，氣囊滾動，沉箱運移至轉換平臺，

（三）沉箱通過氣囊運移到碼頭前沿的轉換臺座上，隨后在沉箱外墻正下方放置墊墩，氣囊放氣后沉箱落在墊墩上，抽出平移氣囊，

（四）沿沉箱外墻對稱布設10臺500噸液壓千斤頂，啟動同步千斤頂頂升沉箱，使沉箱脫離轉換平臺的墊墩，撤掉墊墩，

（五）將臺車通過臺車軌道推入沉箱下方， 千斤頂同步回落，使沉箱落在臺車設計位置，

（六）使用步行式液壓頂推裝置將沉箱頂推到半潛駁上，并使沉箱重心和半潛駁重心重合，

（七）半潛駁上臺車和沉箱封艙加固后，拖運到下潛區起浮沉箱。

二、主要施工工藝的操作要點

（一）氣囊頂升沉箱

1、工藝流程

頂升溝穿入氣囊→充氣→沉箱起升30㎝→放置墊墩→氣囊放氣→調整鋼蓋板→沉箱平穩落至墊墩上

2、操作要點及注意事項：

2.1沉箱在起升前須嚴格檢查頂升溝內有無尖銳突起物及雜物，如有則立即清除，

2.2盡量避免氣囊長度方向產生扭曲，

2.3嚴格控制充氣壓力，不得超過額定壓力，

2.4充氣時仔細觀察氣壓表，盡量使氣囊中氣壓相等，沉箱在起升時實時測量沉箱四角高度，保證沉箱平穩起升，

2.5氣囊放氣時要均勻操作，使沉箱平穩落在墊墩上。

2.6不要在地面上拖拉氣囊，存放氣囊處應遠離熱源，不能與酸、堿、油脂和有機溶液接觸。

3、氣囊頂升沉箱實例：

（二）氣囊縱移沉箱

1、工藝流程

塞入平移氣囊→充氣→達到臨界頂升氣壓→調節充氣→沉箱平穩起升→觀察沉箱有無行走趨向→撤出墊墩→滾動平移

2、沉箱行走流程

3、操作要點及注意事項

3.1平移氣囊充氣前注意安裝沉箱護角并將兩端鋼絲繩處于緊張狀態，設專人嚴格檢查在沉箱行走范圍內無尖銳物，防止氣囊被扎破引起沉箱傾斜。

3.2沉箱行走前測量四角高度，使后沿高度低于前沿5 cm～10cm，即前沿高度為40cm，后沿高度為35 cm ～40cm。

3.3沉箱行走前，總指揮、現場指揮負責檢查沉箱高度是否合理，測量人員是否到位，周圍是否有危險源等，卷揚機指揮負責檢查后端卷揚機是否松弛，行走時前端兩個卷揚機先拉。

3.4沉箱行走過程中，氣囊指揮非常關鍵，必須根據沉箱行走快慢，鋼絲繩緊張程度適當調節氣囊氣壓，保持（調整）沉箱前后端高差5cm～10cm

3.5啟動前方卷揚機拉動沉箱，利用前方卷揚機的牽引拉動沉箱，使氣囊平穩滾動。沉箱移運過程中的啟動與制動：可通調整氣囊氣壓來達到沉箱啟動時牽引力減小和制動的要求。前端氣囊氣壓減小，沉箱前傾，牽引力就小，反之亦然，移運中減小氣壓，即可增加滾動阻力，實現減速，

4、沉箱平移實例

（三）轉換臺車上半潛駁

1、工藝流程

布設墊墩→滾動氣囊放氣→沉箱座穩墊墩→布設千斤頂→人工除去臺車軌道蓋板→千斤頂頂升→沉箱平穩起升→撤出墊墩→牽引臺車至沉箱底部就位→千斤頂回落→沉箱座穩臺車→縱移上駁→半潛駁搭載沉箱至下潛坑→半潛駁下潛→起浮沉箱

2、沉箱上駁操作工藝

2.1在座底潛駁靠岸前將臺車、鋼絲繩、卡環全部準備完成。

2.2啟動步行式液壓頂推裝置頂推臺車，臺車搭載沉箱上坐底半潛駁。

2.3沉箱上駁過程中，應根據船舶的實際情況調節沉箱上駁速度。

2.4沉箱到達指定位置后，在船用臺車軌道上設置限位器，固定臺車，防止沉箱及臺車在潛駁下潛出運過程中移動。

2.5沉箱封固好后，坐底潛駁準備起浮。

2.6在沉箱頂升、移動和上駁過程中，測量人員要進行碼頭和坐底潛駁的沉降位移觀測，若有變化，及時匯報。

3、操作要點及注意事項

3.1當沉箱行走至轉換平臺時，上駁工藝由氣囊轉換為臺車，須重新布設墊墩，

3.2當滾動氣囊放氣時，必須同步均勻，防止沉箱失穩，

3.3牽引臺車就位時，必須確保臺車軌道蓋板及軌道內工作人員全部撤出后方能進行，

3.4檢查坐底潛駁頂面有無尖銳突起物，如有及時清除，

3.5沉箱上半潛駁后，務必要檢查以下幾項事項：沉箱至少在對立的兩面是否設水尺標記，沉箱外墻的進水閥門，確認處于關閉狀態，沉箱隔墻的透水閥門，確認是否暢通，檢查沉箱是否蓋好蓋板，爬梯是否安裝牢固，與半潛駁通訊指揮系統是否暢通。

4、頂推沉箱上半潛駁實例

參考文獻：

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