论文摘要：邵伯三线船闸下游远调码头采用沉箱作为主体结构型式，在内河航道系统工程建设中尚属首次采用。本文通过对该结构型式施工过程的介绍，着重就沉箱出运和安装工程的作业要点进行阐述，对今后同类工程的施工实践具有一定的参考和借鉴作用。

　　论文关键词：沉箱，出运，安装，施工

　　1概述

　　邵伯三线船闸下游远调码头长200m，距闸区1km，位于下游引航道左岸，该码头通过引桥与陆域相接。码头主体结构采用预制后的沉箱，沉箱共20个。单个沉箱长9.95m，宽7m，高6.9m，壁厚0.4m。考虑到本工程的实际情况，沉箱施工采用陆上预制，水上安装。在原二线船闸下游右侧护岸后开挖一沉箱预制基坑，沉箱预制在开挖后的坞坑预制场内进行，沉箱预制完成后，在基坑东侧围堰开挖一沉箱出运通道，沉箱浮游拖运至下游远调站码头位置进行安装。第一个沉箱于2009年12月26日开始出运安装，最后一个沉箱于2010年1月8日完成出运安装，共历时14天，顺利完成了所有沉箱的出运安装任务。

　　2沉箱出运

　　2.1出运前准备

　　2.1.1人员准备

　　为保证沉箱顺利、安全地出运安装，对参与现场施工作业的各参加单位和人员工作职责进行明确分工，做到步调一致，服从指挥，坚决避免令从多出。

　　2.1.2物资和船机准备

　　从沉箱出运到现场安装完毕，需要做好相关物资准备，如盖板、阀门杆、尼龙缆、卸扣、倒链、钢丝扣子、棕绳等，沉箱出运，要提前协调安排好船闸航政艇、海事巡逻艇各一艘，负责现场疏导和维持航道秩序。浮运过程自备150T起重船一艘、交通船一条等船机设备。

　　对起重船等设备需报请监理审批同意，正式出运前组织检查起重船各传动机械是否正常，主要部位螺栓有无松动，制动器是否良好；检查锚泊、缆绳是否系紧，甲板上有无物件妨碍吊机回转；检查电器设备是否完好和电缆的绝缘情况，符合安全技术要求后方可使用。

　　2.1.3水文气象资料收集分析

　　对下游引航道近三年的同期水位资料进行收集，并对当前的水位情况进行观测，分析近期水位因素对沉箱出运的影响，确定沿沉箱出运路线的航道水深，以满足施工作业要求。

　　2.1.4通航管理准备

　　①在进行正式出运作业前，提前十天对外发布航行通告，就有关作业事项及通航管制要求对外进行公告。

　　②沉箱出运前，项目部与涉及航道通行的船闸、海事、航道等部门进行沟通协调，制订科学合理的通航管理方案，配合做好沉箱出运工作。

　　2.1.4测量和疏浚作业准备

　　①现场对测量控制网进行复合测量，保证基准点的精度满足测量定位要求。

　　②沉箱出运前对码头前沿至预制坞坑出口间航道水深情况进行测量，掌握第一手水深资料，对水深不足的河床及时进行疏浚，以确保沉箱出运的安全。

　　2.1.5施工措施准备

　　为配合沉箱出运，沉箱预制出运前需做好以下几项工作：

　　①沉箱出运前将预留的2个Φ200阀门孔安装好活动阀门，便于出运过程中随时开启灌水压载。

　　②在沉箱前墙中段位置设吃水水尺线，以沉箱底面为高度起点，水尺自高度4m开始，终点高度为6.9m，水尺以10cm为一刻度单位，涂红白相间油漆，以备沉箱浮运安装时使用。

　　③沉箱盖板、阀门杆设计制作。

　　④沉箱出运前，用起重船将盖板等吊至沉箱顶部，并安装就位。

　　⑤沉箱出运前，将拖运沉箱的缆绳和索具安装好，并挂在沉箱顶部。

　　2.1.6沉箱浮游稳定验算

　　对沉箱出运、安装过程中的吃水、舱内压水、浮游稳定进行详细核定，并按计算数据进行严格控制。

　　沉箱浮游稳定计算书

　　名称

　　计算式

　　体积Vi

　　形心距

　　体积距

　　Xi

　　Yi

　　ViXi

　　ViYi

　　底板

　　9.95*9.4*0.5

　　46.77

　　0

　　0.25

　　0

　　11.69

　　前后壁

　　9.95*0.4*6.4*2

　　50.94

　　0

　　3.7

　　0

　　188.49

　　侧壁

　　6.2*0.35*6.4*2

　　27.78

　　0

　　3.7

　　0

　　102.77

　　纵隔壁

　　6.2*0.35*6.4

　　13.89

　　0

　　3.7

　　0

　　51.39

　　前后外趾

　　0.5*1/2*9.95*2

　　4.98

　　0

　　0.83

　　0

　　4.15

　　竖角

　　0.3^2/2*6.4*8

　　2.30

　　0

　　3.7

　　0

　　8.52

　　底角

　　0.3*0.3/2*（3.85+5.6）*2*2

　　1.70

　　0

　　0.60

　　0

　　1.02

　　合计

　　148.35

　　0

　　368.03

　　沉箱重量

　　363.46

　　t

　　无压载情况

　　沉箱无压载重心高度

　　Yc=

　　2.48

　　m

　　沉箱仓格面积

　　54.82

　　m

　　沉箱横断面面积

　　69.65

　　m

　　沉箱排水体积

　　V=

　　363.46

　　m

　　沉箱吃水

　　T=

　　5.15

　　m

　　浮心高度

　　Yw=

　　2.54

　　m

　　重心到浮心距离

　　a=

　　-0.06

　　m

　　惯性矩

　　I=

　　284.40

　　m

　　各仓惯性矩

　　∑i=

　　176.76

　　m

　　定倾半径

　　ρ=

　　0.78

　　m

　　定倾高度

　　m=ρ-a

　　0.84

　　m

　　沉箱浮游稳定吃水5.15m。

　　2.2沉箱出运

　　沉箱预制完成经监理验收合格后，对坞坑内进行灌水，当基坑内水位与引航道水位持平时，起重船进入坞坑，开始按顺序起浮沉箱，每次只能出运一个沉箱。

　　2.2.1起重船就位

　　沉箱起吊索具准备完毕，起重船开始在沉箱起吊位置就位，根据现场沉箱的平面布置，起重船垂直于码头轴线就位。

　　2.2.2起重船挂吊具

　　起重船就位完成，驳船运输吊具至起重船位置，起重工将吊具挂在吊钩上，并检查施工安全。

　　2.2.3起吊沉箱出运

　　所有吊点挂好后，起重船慢慢起钩，钢丝绳刚一受力即停止起钩，由沉箱内仓格向外排水，排水至一定程度，沉箱自然上浮，此时继续收紧缆绳，使钢丝绳保持受力状态。检查各吊点，确认安全后开始往坑外拖运。

　　沉箱出运过程有关注意事项：

　　①起浮前，沉箱仓内杂物必须清理干净。

　　②沉箱起浮后，沉箱外壁应采用垫木等工具防止沉箱间发生碰撞。

　　③起吊时司机与指挥人员须按规定手势和信号进行作业，在吊船的有效半径和有效高度内，不得有妨碍物，并经常检查锚泊固定缆绳的紧固情况，防止起吊时船舶走位。

　　3沉箱安装

　　沉箱拖运至安装现场，通过定位方驳、人工手拉葫芦和钢丝绳调整沉箱位置，沉箱灌水精确就位。

　　3.1施工流程

　　3.2施工方法

　　沉箱依序安装，由南至北，一个沉箱施工完毕后继续进行下一个沉箱的拖运和安装，由南向北依次排序为单号沉箱前沿设置钢板护面和系船钩，双号沉箱前沿设置钢板护面和铁爬梯。

　　第一个沉箱安装比较难于精确定位，可粗略安放就位，依靠第一个沉箱精确安放第二个沉箱，然后再起浮调整第一个沉箱。

　　为满足沉箱吊装需要，沉箱预制时，在沉箱顶面四角预埋直径60mm的吊环，采用150t起重船四点吊吊浮沉箱出运，吊力按70吨考虑，可减少沉箱吃水约1m，控制沉箱吃水在标高4.3m处，起重船吊浮沉箱禁止吊力超过70吨，防止沉箱壁破损。沉箱浮运至安装现场，进行灌水安装。起重船吊沉箱大体就位，等沉箱稳定后，用全站仪控制方位，安装人员通过指挥信号，来指挥起重船进行沉箱的调正，仔细调整沉箱位置，直至满足安装精度，起重船将沉箱安放到基床上。满足安装精度且沉箱稳定后，打开阀门向沉箱舱内注水下沉至基床顶面，下沉过程中，测量人员认真观测沉箱位置是否发生变化，若发生变动，应及时停止注水，重新调整沉箱位置后，再注水下沉，直至满足规范、设计等关于沉箱安装精度时为止。

　　采用已安装沉箱为依托安装其它沉箱时，根据相邻的沉箱吊鼻尺寸准备四根钢丝绳和四个10t手拉葫芦作工具，其中两根钢丝绳主要用于调整待安沉箱平面位置，另两根钢丝绳主要控制安装缝宽，反复收紧或放松四个手拉葫芦仔细调整沉箱位置，满足安装精度且沉箱稳定后，打开阀门向沉箱舱内注水下沉至基床顶面，下沉过程中，测量人员认真观测沉箱位置是否发生变化，若发生变动，应及时停止注水，重新调整沉箱位置后，再注水下沉，直至满足安装精度时为止。

　　第一个沉箱安装合格后，则后续沉箱安装不需要方驳定位，可以用安装好的沉箱为依托实施安装。

　　沉箱安装时应严格控制沉箱内外水头差不大于设计要求。

　　沉箱安装注意事项：

　　①船驳就位时，应注意现场位置，避免锚缆破坏基床。

　　②沉箱安装前，应检查基床整平面有无扰动或基床面上有无异物。

　　③沉箱安装时要专人统一指挥。沉箱底面应与基床顶面倾斜度一致，以免挫坏基床。

　　④安装沉箱时应严格控制压仓水高度，尽量按箱内外水面计算高差缓慢下沉。

　　⑤沉箱安装时要采取有效保护措施，避免碰坏沉箱棱角。

　　⑥沉箱安装后，应及时检查偏位，缝宽，及时调整其平面位置，满足沉箱间平顺连接的要求，并应检查沉箱底面与基床面的接触是否吻合等。对不符合要求的要重新安装，直至符合要求为止。

　　⑦按照质量标准检测、达到要求后，再进行箱内回填。

　　4结语

　　沉箱出运安装过程对精度和安全技术要求较高，需要做好充分的准备工作，出运过程要加强统一指挥、相互协调，安装过程要密切测量人员与现场船机人员的联系，加强对精度的控制，以保证沉箱安放满足规范和使用要求。