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1、厦门海沧港区 18#19#泊位 厦门海沧沉箱 18#19#泊位 A 型沉箱大型沉箱出运大型沉箱出运 施工组织设计施工组织设计审批单位： 编制 单位： 单位主管： 单位 主管： 技术负责人： 技术 负责人： 审核者： 编制 人：厦门海沧港区 18#19#泊位 批准日期： 编制 日期：1.工程概况工程概况 1.1 工程基本情况工程基本情况 厦门海沧港区 18#19#泊位工程是沉箱 岸壁重力式结构，沉箱均为同一重量 2832t。 ，现计划在漳州预制厂预制，采用气 囊出运上浮船坞，再安排拖运到厦门海沧 18#19#泊位施工现场进行安装。 本方案重点是对该工程沉箱预制完成 后的出运、上船、等工艺进行了较
2、为详细 的介绍。1.2 沉箱基本资料沉箱基本资料 本工程沉箱 A 型合计 44 件：A 型沉箱 尺寸：长宽高=18.13m16.95m20m。 单件重量 2832t. 数量： 共 44 件 厦门海沧港区 18#19#泊位 2. 沉箱陆上出运施工工艺沉箱陆上出运施工工艺 2.1 基本概况：基本概况： 本施工组织方案是为厦门海沧港区 18#19#泊位沉箱出运方案，该工程大型 预制沉箱共有 44 件，全部为 A 型沉箱，重 达 2832t。 根据本工程沉箱的外形尺寸、重量的 特点，拟采用我局已成熟的气囊出运工艺 进行横移、纵移和上船的操作。横移、纵 移路线满足要求，平移小车通道进行改造， 即暂时性回
3、填砂并振冲密实，以满足沉箱 由底模上直接采用气囊横移至纵移通道,再 直接纵移至出运码头前沿。 采用超高压气囊进行长距离移运 2832t 级大型构件，我厂为确保出运成功，结合 预制厂前期出运大型沉箱的实际情况，依 据起重设备的性能及现场作业条件，制定 出本方案。 2.22.2 施工总平面布置说明施工总平面布置说明厦门海沧港区 18#19#泊位 2.2.1 场地平整及现场条件 本工程沉箱预制及出运设在漳州开发 区预制厂内，面积约 10000m2，其中约 3200m2的下挖式预制作业线，专用于沉箱 预制。该作业线中部设一条宽度为 24 米的 纵向出运通道，纵深大约为 380m，两边分 别为 1 号线
4、预制区和 2 号线预制区，其底 标高为+7.0m，出运码头前沿标高为 +6.0m，码头前沿向内有 90 米长、斜率为 1：90 的斜坡段，满足了出运的要求。出运 通道基础底层抛填 60cm 手摆块石，块石间 缝隙采用 540mm 碎石及粗砂级配后填充， 用 18t 震动锤夯实，夯实后无下沉及起棱 线，表层再用碎石、石粉、水泥搅拌辗压， 形成 20cm 厚的稳定层。场地按要求平整密 实，平整度达到2cm，无露石或尖状物， 避免剌破气囊。在平路转斜坡交接处设圆 角位，以便气囊运行中圆滑过渡。原小车 出运通道基础 250 米强夯加固，地基承载 力达到 200Kpa；码头前沿，沉箱支垫临时 枕木范围
5、2416 米场地浇注了 40cm 厚 C35 砼。厦门海沧港区 18#19#泊位 2.2.2 现场布置 1) 依据沉箱规格尺寸及出运要求，下挖 式作业线内及码头前沿线分别设置出运沉 箱的牵引、溜尾地牛及机具，以满足沉箱 横移、纵移及上船等要求。详见附图 2.1：2832t 预制构件平面布置图。 2) 考虑前期预制的沉箱因潮汐和船机影 响，将无法出运，导致沉箱堆放占用预制 场地，或占用施工通道，直接、间接影响 了预制的施工进度和效率，暂拟将沉箱停 放出运通道，确保预制场地的流畅及正常 施工。2.2.3 相关计算 （1）地牛受力计算 已知：地牛 L =3m，B =3m，H =2.5m，砼 g =
6、2.4t/m3，最大拉力 T = 79t，安全系 数 K = 2 卷扬机与地牛钢丝绳夹角为：30 摩擦 力 F =T =0.579t =39.5t（无板栅锚锭 摩擦系数 = 土 0.5） 地牛的稳定性验算： KT1G+F厦门海沧港区 18#19#泊位 故：279sin30 G+39.5cos30 计算得出：G 44.79t（本方案 G =LBHg =54t 满足最小值） （2）小车轨道回填砂量 已知双轨式轨道 L =1502 =300m，B =1.2m，H =1.06m 则双轨需要回填砂量为 砂 =3001.21.06 =381.6m3厦门海沧港区 18#19#泊位 2.32.3 人员及设备配
7、置人员及设备配置 2.3.1 人员配置计划（表 2-1）厦门海沧港区 18#19#泊位 工种工种每班人每班人 数（人）数（人）主主 要要 工工 作作安全 员1负责作业点的警戒线设置， 作业过程中的不安全隐患检 查，及时向指挥或上级汇报。总指 挥1负责现场总体指挥工作，确 保无误。 副指 挥1协助现场指挥工作，发现问 题马上向总指挥汇报。 操机 手4听从指挥指令，按正确信号 操作卷扬机。 机械 工2操纵空压机、装载机，检查、 保养机械设备。 充放 气工4观察气囊压力表读数，听从 指挥进行充、放气操作。杂 工52按指挥协助搬运气囊、充放 气，拆、垫枕木支撑，更换 牵引钢绳，挂解卸扣，清理 出运场地
8、等。厦门海沧港区 18#19#泊位 2.3.2 主要设备配置 本工程所需设备主要为：气囊、卷扬 机、钢丝绳、滑轮组、空压机等。 全 部机械设备及相关材料明细表如下：(表 2-2)名称规格数量单 位用途备注气囊1m L=16.60m 0.3Mpa14 条纵移需增加 14 条气囊1m L=18m 0.3Mpa10 条横移需增加 10 条卷扬 机12t-800m6 台移运 沉箱 卷扬 机8t-300m2 台移运 沉箱松下项目 部调配过 来卷扬 机1t-100m1 台穿气 囊,拉 工字 钢用由船机部 调配厦门海沧港区 18#19#泊位 压制 钢丝 绳套68mm 637 股50m8 条沉箱 拉绳压制 钢
9、丝 绳套68mm 637 股25m8沉箱 拉绳现有68mm 50m 的钢 丝绳取 8 条截一断 30 米重新 穿插 压制 钢丝 绳套68mm 637 股50m2 条沉箱 搭接 用 压制 钢丝 绳套68mm 637 股20m4 条沉箱 搭接 用 压制 钢丝 绳套68mm 637 股10m4 条沉箱 搭接 用 压制 钢丝 绳套68mm 637 股3m4 条地牛 与卷 扬机新购厦门海沧港区 18#19#泊位 连接 用钢丝 绳28mm 637 股800m 4 条12t 卷 扬机 用新购钢丝 绳扎 头配 28mm 钢丝绳80 个钢丝 绳连 接滑 轮组 用卸扣85t40 个牵引 配件-滑轮 组80t，4
10、轮16 个配卷 扬机需增加 2 个 单滑 轮16t2 个配卷 扬机需增 2 个装载 机8t1 台配合 工作准备工作 及上驳专 用 空压 机12 立方1 台气囊 充气空压6 立方1 台气囊请船机部 将此设备 在出运期厦门海沧港区 18#19#泊位 机充气间备好枕木10030 20（cm ）一个沉 箱/120 条临时 支垫 用根据现场 的量不足 进行采购黑色 气管见样品200m/2 条空压 机气 管新购白色 气管见样品2004 条空压 机气 管新购麻绳20mm200m拉气 囊用 胶钳2 把 铁丝10Kg 管钳2 把 *气 囊嘴30配气 囊用 *生 料带100配气 囊用 *三 通球 阀50配气 囊用
11、厦门海沧港区 18#19#泊位 *压 力表100配气 囊用砂轮 机2 台打磨 沉箱 边角 注：气囊嘴配件（标有“*”号）要有占总 数的 30%以上作为备用。 2.3.3 卷扬机选型 沉箱最重约 2832t，所需水平牵引力需 141.6t，本方案拟用两台 12t 卷扬机，速 度为 16-17m/min，配置 80t-4 轮滑轮组， 每台卷扬机理论牵引力 F = 81.6t，去除滑 轮组自重和钢丝绳摩擦力，每台卷扬机实 际牵引力约为 80t，故两台卷扬机总牵引力 F总 = 160t141.6t。 2.3.4 钢丝绳选型 按 2832t 级沉箱出运时，气囊与地面 摩擦力计算，沉箱移运时牵引力约为 1
12、41.6t，横移和纵移配置 4 台 12t 卷扬机， 80t、8 倍率滑轮组，选用钢丝绳如下： 表 2-3厦门海沧港区 18#19#泊位 序 号规格等 级倍 率破 断 拉 力 （t ）最 大 拉 力 （t ）实际 安全 系数规 范 安 全 系 数结 论要求156 mm （637 ）16 701176. 4479. 032.235偏 低沉箱 拉绳262 m （637 ）16 701216. 4579. 032.735偏 低沉箱 拉绳368 （637 ）16 701237. 879. 033.015偏 低沉箱 拉绳426 mm16 70833849.8 83.435偏 低配 12t 卷扬厦门海沧港
13、区 18#19#泊位 （637 ）机528 mm （637 ）16 70839.2 99.8 83.985基 本 符 合配 12t 卷扬 机注：钢丝绳的安全系数 = 钢丝绳的破断拉力 钢丝绳所承受的最大静拉力 牵引钢丝绳最大牵引力=28320.05（气囊滚 动摩擦系数）2=70.8（t） 从上表可以看出，沉箱拉绳实际安全 系数比规范安全系数偏低，而 12t 卷扬机 配置 28mm 的钢丝绳通过滑轮组来增加拉 力，实际安全系数基本符合规范安全系数。考虑沉箱重达 2832t，外观结构为一边 前趾，长度方向比短边的大一米，横移时 所产生的冲击荷载却对钢丝绳安全性存在 隐患，故在移运过程中注意偏位角度
14、，尽 量避免采用单台卷扬机牵引，可减少在移厦门海沧港区 18#19#泊位 运过程钢丝绳破断的不安全性。 综合考虑，本方案卷扬机配用 28mm（800m2 套）钢丝绳，沉箱拉绳采 用 68mm 钢丝绳,安全系数结果(按经验公 式计算)为 3.01。 2.3.5 气囊选型 由于沉箱横移方向为 18.13m，纵移方 向为 16.95m，考虑横移时劳动力投入量的 合理控制,沉箱量的庞大(44 个),沉箱实际接 触面积,整体安全质量考虑，拟采用单排式 19m 超高压气囊（有效支撑面积 18m）进 行横移， （详见下图 2-2 及 2-3：横移气囊 布置图） 。 2.3.6 反拉计算在沉箱上驳过程遇阻碍时
15、，沉箱 需要反向拖回出运码头停放。此时，F = Q =2832t0.03 = 84.96t，即牵引力为 84.96t， （码头面为砼结构，气囊的滚动摩 擦系数取 0.03） ；此外还存在一个沉箱上坡 时的下滑力，因坡度为 70：1，下滑力近似 2832/70=40.46t，因此回岸的总牵引力为 125t，小于两台卷扬机总拉力 160 t，在厦门海沧港区 18#19#泊位 12t 卷扬机额定牵引力范围内。 在砂地上反拉，此时，F = Q = 2832t0.05 = 141.6t，即牵引力为 141.6t， （在压实的砂地上，气囊的滚动摩 擦系数取 0.05） ；此外还存在一个沉箱上坡 时的下滑力，因坡度为 90：1，下滑力近似 2832/90=31.47t，因此回岸的总牵引力为 173t，大于两台卷扬机总拉力
