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1、中交四航局北海铁山港区神华能源1#泊位工程项目经理部 第 18 页 共 26 页北海铁山港区石头埠作业区1#、2#泊位码头水工工程1#泊位码头水工工程沉箱拖运安装安全专项方案 审 批 人： 审 核 人： 编 制 人： 日 期： 中交四航局北海铁山港区神华能源1#泊位工程项目经理部目 录1概况22 施工机械设备23.1施工流程33.2沉箱上驳平面布置33.3出运码头设计33.4沉箱上驳施工方法43.4.1斜坡段出运43.4.2沉箱上驳潮位选择53.4.3浮船坞就位53.4.4沉箱上驳53.4.5沉箱支垫63.5浮船坞离泊与拖航63.6沉箱安装平面布置与安装顺序73.7下潜区的选择83.8沉箱安装
2、施工方法93.8.1沉箱围捆93.8.2浮船坞下潜103.8.3沉箱出坞113.8.4沉箱定位安装114 危险性分析及风险评价124.1沉箱拖运安装危险性分析124.2 危险等级的划分144.2.1 作业条件与危险性评价法144.2.2 评价步骤144.2.3 评价结论165 安全对策措施165.1 安全管理措施165.1.1 一般安全管理措施165.1.2设备、设施安全管理措施175.1.3防暑降温措施175.2 安全技术保证措施175.3 安全教育196 应急救援措施206.1 触电事故应急救援措施206.2 物体打击事故应急救援措施216.3淹溺事故应急救援措施226.4 起重伤害事故应
3、急救援措施227附则23沉箱拖运安装安全施工方案1概况本工程位于北海铁山港区石头埠作业区，1#泊位岸线泊位长度为323m。码头水工结构均为沉箱重力式结构，由20个沉箱段组成，其中后方靠南侧护岸布置一个沉箱。沉箱垂直码头线长18.15m，加前趾长1.5m，总长19.65m；平行码头线长16.95m，高17.2m。沉箱共分44=16个腔，每个腔尺寸3.65m4.15m。沉箱底板厚0.65m，前壁厚0.45m，侧壁和后壁厚0.35m，纵横隔板厚0.25m，单个沉箱重约为2834.5t。2 施工机械设备根据沉箱拖运安装施工工艺特点以及结合施工现场实际情况，本工程主要投入施工设备见表2-1。表2-1 沉
4、箱拖运安装施工船机设备序号设备名称规格数量1浮船坞3200t12拖轮3000匹13方驳1000t14履带吊50t15发电机200kw16潜水泵扬程20m127锚艇700匹18手拉葫芦8t69交通船载重15人110枕木1m0.2m0.2m40011气囊0.4MPa403 沉箱拖运安装流程及方法3.1施工流程浮船坞搭驳沉箱上驳沉箱支垫浮船坞离泊浮船坞拖航浮船坞就位带缆安装方驳就位摆放沉箱安装设备、沉箱围捆加固浮船坞下潜沉箱压水浮游稳定沉箱出坞安装方驳移位使沉箱就位沉箱压水下沉测量控制下沉就位打开沉箱阀门3.2沉箱上驳平面布置浮船坞通过出运码头前沿的搭接段与出运码头相连，在船尾抛设八字尾锚定位，在船
5、头设两条锚缆，系在出运码头埋设好的两边地锚上，通过收紧锚缆即可将浮船坞固定位置，调整两边锚缆可对浮船坞的位置进行微调。沉箱上驳时，牵引卷扬机采用船尾两台卷扬机进行，通过滑轮组进行牵引。沉箱搭驳平面布置图如下：浮船坞搭驳平面布置图3.3出运码头设计出运码头平台长46m，宽13.6m，码头标高+5.05m，码头基础为80根800mmPHC桩，出运码头整体设计承载力为3300t，搭接端的设计承载力为1500t。与浮船坞搭接处标高+4.00m，宽1.2m，搭接处铺设30块5cm*50cm*100cm橡胶垫作为支垫。浮船坞搭驳完成后，浮船坞甲板面与码头面齐平，与码头交接间铺厚2mm搭接木板过渡，搭接板的
6、宽度约0.9m。本预制场出运码头已成功出运安装广西北海铁山港3#、4#泊位码头工程40件3200t沉箱，为其他工程原有，出运码头结构图如下：3.4沉箱上驳施工方法3.4.1斜坡段出运本工程沉箱横移纵移已编制专项施工方案，本方案不再详细描述沉箱移运施工过程。沉箱行走至斜坡段后，不再通过牵引使沉箱前行，通过其自重引起的沿斜坡方向的分项力前移，通过后遛滑轮组控制沉箱前移速度，使沉箱缓慢沿出运斜坡前移。当沉箱行至出运码头水平部分后，停止前移，改用浮船坞牵引系统进行下一步沉箱装船移运。斜坡段出运沉箱示意图如下：如图所示，斜坡段坡度为3，沉箱水平分项力F1=sin3G=152t。（考虑沉箱内残留混凝土渣与
7、积水，沉箱重量G取2900t），竖向分项力F2=cos3G=2896t，摩擦系数取0.05，摩擦力f=0.05F2=144.8tF1,因此后遛滑轮组系统可控制沉箱前移速度，使其缓慢前移。3.4.2沉箱上驳潮位选择从浮船坞开始搭接出运码头到浮船坞离泊，沉箱上驳过程约需3-4小时，且需要根据潮水涨速进行控制，因此需要判断出能够进行沉箱上驳施工的潮位。为保证沉箱上驳后，船体能够正常起浮离开出运码头搭接端，当天最高潮位必须满足如下要求：潮位d=（G船+G箱）/（52*32）+（5.05-3.6）G船为船自重2330t，G箱为沉箱重量，取2900t，因此潮位d=4.59，即当天最高潮位必须高于4.59m
8、才能进行沉箱上驳施工。浮船坞搭驳时，潮位必须达到一定高度，以保证浮船坞的搭接端底面标高能够高于出运码头搭接端，即潮位dG船/（52*32）+（5.05-3.6）=2.85m。即沉箱上驳的潮位应选择在当天最大潮位高于4.59m，实际潮位大于2.85m时开始施工。3.4.3浮船坞就位涨潮过程中，在潮位达到2.85m时，浮船坞可靠近出运码头，将搭接端跨上码头搭接部位，收紧锚缆，调整浮船坞位置，使其中心正对沉箱中心，浮船坞随潮水的上涨加水压载，保持浮船坞甲板面与出运码头平。抓紧时间搬运气囊上驳，安放码头与浮船坞搭接板的过渡木板，浮船坞卷扬机系统与沉箱的牵引进行连接。浮船坞在沉箱上驳过程中需持续调节压载
9、水，使浮船坞前后左右基本相平。该过程约需1小时。浮船坞就位后安排人员提前摆好沉箱前移的气囊，并在浮船坞上喷出沉箱的行走位置截止线，以及沉箱的两侧边线，保证沉箱行走到位后，其重心与浮船坞重心基本重合，从而保证浮船坞的稳定。3.4.4沉箱上驳沉箱上驳过程需要根据潮水涨落情况进行，在沉箱上驳过程中，浮船坞承重吃水逐渐加大，为减少浮船坞对出运码头搭接段的压力，需要在涨潮过程中进行施工，随着潮水的上涨，浮船坞吃水逐渐加深，浮力增大，同时出运码头承受压力减少。沉箱出运平面图：启动浮船坞上的卷扬机牵引系统，牵引钢丝绳和带动沉箱及时上驳，当沉箱底部的第一排气囊上到浮船坞上时，浮船坞前舱开始排水，排水量以船艉不
10、高于船艏30cm进行控制，直到沉箱到达浮船坞中心处，沉箱距离中心偏差前后不超过0.2m，左右不超过0.2m，以保证浮船坞前后左右压载水平衡。沉箱上驳过程中应同时带好后遛钢丝绳和，在沉箱前移上驳过程中，同时慢慢松后遛钢丝绳和，并保证后遛钢丝绳和持续受力，后遛钢丝绳和不得处于松弛状态，浮船坞的卷扬机牵引钢丝绳和带动沉箱缓慢前移。在沉箱牵引到码头上上驳前，观测一下沉箱与船坞各自中心线是否对齐，如未对齐，应通过调整沉箱走向或绞、松浮船坞锚缆，使浮船坞左右摆动，使之与沉箱对齐，偏差不超过0.2m。对齐后，浮船坞的卷扬机牵引钢丝绳和带动沉箱缓慢前移，直至沉箱完全上驳，中心偏差前后不超过0.2m。沉箱上驳过
11、程需严格计算潮位控制表，必须在潮位足够的情况下才能行走气囊的，若潮水涨速较慢，必须等待潮水上涨到位后才能继续行走。该过程约需1小时。沉箱上驳过程受力计算详见第7节：沉箱安装相关计算。3.4.5沉箱支垫沉箱到浮船坞中心位置后，按陆上支垫方法在气囊空档处用枕木垫满底座，再将沉箱前排和后排的气囊放气，抽出气囊，增加支垫再次垫满底座，全部气囊放气，待沉箱坐落在枕木上，解除牵引及后溜系统，将气囊、卡环、钢丝绳等工具从浮船坞上撤回下一个待安装沉箱上。用于支垫沉箱的枕木全部设有马丁，采用1cm直径钢丝绳将枕木串联为整体后，锁定在浮船坞甲板面定好的拉环上。该过程约需1小时。3.5浮船坞离泊与拖航沉箱上驳完成后
12、，随着潮水的上涨，浮船坞起浮，离开出运码头搭接部位，若潮水涨速较慢，可排空浮船坞内的压载水，使浮船坞离开出运码头搭接部位。此时浮船坞通过绞锚渐渐远离出运码头，同时解开出运码头的两条缆绳，拖轮靠近浮船坞系好拖航锚缆后即可开始拖航。浮船坞的拖航由一艘3000匹拖轮完成，单程拖航距离约10km，拖航速度为2节，拖航时间约为：T=10km/(2节*1.8km/节)=2.8小时，拖航路线示意图如下：码头位置预制场位置3.6沉箱安装平面布置与安装顺序沉箱安装的平面布置要综合考虑浮船坞的下潜及抛锚位置，安装方驳的移位及抛锚位置，以及沉箱出坞的方向，整个安装施工占用水域较广，船舶相互之间的锚缆存在部分交叉布置
13、，合理布置施工船位，安排好各个工序的衔接，才能保证沉箱安装过程的顺利进行。沉箱安装相关船舶布置平面示意图如下：沉箱安装施工顺序如下图所示：说明：1、沉箱安装与2#泊位交接第一个开始，第一个沉箱为粗安装，第二个为精安装，安装完第二个可调整第一个沉箱精安装。2、沉箱安装顺序从1-16时，如水域局限，可先安装护岸的沉箱（19），进行粗安装，待（20）安装完再进行精安装。如水域满足，安装完(18)再安装护岸的沉箱（19）。3.7下潜区的选择根据沉箱浮游稳定特性，沉箱吃水达到10.24m，浮船坞型深3.6m，沉箱支垫木高0.4m，因此浮船坞需吃水14.24m方能起浮，浮船坞下潜区需预留0.5m富余深度。
14、本工程设计低水位为+1.13m，沉箱下潜潮位选择在+2.00以上，因此下潜区标高应在-12.24以下。目前本工程从码头前沿线往外100m范围内的港区及调头区已基本开挖至-13m以下，因此下潜区选择在该范围内即可满足施工需要，保证下潜施工安全，无需另行开挖下潜区。下潜区选择如下图：3.8沉箱安装施工方法3.8.1沉箱围捆浮船坞拖运沉箱至码头现场抛锚就位后，需要对沉箱进行围捆，以便浮游后对沉箱进行固定，使沉箱缓慢前行至安装方驳，进行围捆。采用两道加固方法。第一，先用尼龙缆将沉箱四角预埋拉环与船坞墙四角系缆墩连接收紧；第二，沿沉箱四周围捆尼龙缆一圈，围捆不要太紧，要求在沉箱下潜时，围捆尼龙缆可随水位上升，围捆尼龙缆在沉箱四角各处用一绳与船坞墙四角系缆墩连接。在下潜至沉箱将悬浮时，放松与沉箱顶拉环相连的尼龙缆，同时收紧与围捆沉箱尼龙缆相接的缆绳。如下图所示：3.8.2浮船坞下潜、选定下潜位置后，施工前进行水深测量，发现浅点及时清挖，确保浮船坞下潜时的吃水要求（低于标高-13
