海南萬寧日月灣人工島碼頭沉箱轉(zhuǎn)運(yùn)施工方案的研究及應(yīng)用

摘 要：本文以海南萬寧日月灣人工島填海工程為研究案例，對(duì)碼頭沉箱轉(zhuǎn)運(yùn)的施工準(zhǔn)備工作和條件要求進(jìn)行介紹，研究了施工工序的關(guān)鍵質(zhì)量控制點(diǎn)，詳細(xì)探討了作業(yè)程序內(nèi)容。

關(guān)鍵詞：裝車；沉箱轉(zhuǎn)運(yùn)；運(yùn)輸

中圖分類號(hào)：U655 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

一、工程概述

海南萬寧日月灣人工島填海工程位于海南省萬寧市日月灣旅游區(qū)內(nèi)，一期工程“日島”填海施工，我方負(fù)責(zé)沉箱現(xiàn)場(chǎng)轉(zhuǎn)運(yùn)工作。現(xiàn)場(chǎng)需要轉(zhuǎn)運(yùn)的沉箱有360個(gè)（其中A型339個(gè)，B型21個(gè)），沉箱的相關(guān)參數(shù)見表1。我方主要的工作是將施工現(xiàn)場(chǎng)預(yù)制成型且達(dá)到安裝要求的沉箱裝車、轉(zhuǎn)運(yùn)到甲方（葛洲壩第五公司海南萬寧人工島工程施工部）指定存放位置自卸、二次轉(zhuǎn)運(yùn)自裝、運(yùn)輸及裝船等；沉箱裝車、裝船均采用CC2600/500t履帶起重機(jī)，沉箱轉(zhuǎn)運(yùn)采用液壓全掛車（其中A型采用9×3軸線，B型采用12×2軸線）現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)輸并沉箱運(yùn)到指定存放的位置進(jìn)行自卸（或自裝）。

二、施工準(zhǔn)備和條件要求

（1）凡是參與特種設(shè)備作業(yè)的人員，必須具有合格的操作證并持證上崗。（2）施工過程所需要的機(jī)械和工具機(jī)必須具有相應(yīng)的合格證并檢查合格后方可投 入使用。（3）現(xiàn)場(chǎng)施工場(chǎng)地必須滿足吊車、液壓平板車行走、站位、轉(zhuǎn)彎等要求。（4）沉箱轉(zhuǎn)運(yùn)作業(yè)期間風(fēng)力應(yīng)小于或等于6級(jí)，天氣應(yīng)無雨、無霧、無雷電。（5）沉箱轉(zhuǎn)運(yùn)前，必須組織相關(guān)人員進(jìn)行聯(lián)合檢查，并要求沉箱狀態(tài)良好，滿足轉(zhuǎn)運(yùn)要求。

三、施工工序關(guān)鍵的質(zhì)量控制點(diǎn)

（1）吊裝專用吊索具的檢查驗(yàn)收、安裝及調(diào)試；（2）沉箱裝車；（3）沉箱運(yùn)輸、自裝、自卸；（4）沉箱裝船。

四、施工流程圖（見圖1）

五、作業(yè)程序內(nèi)容

1 前期工作

CC2600履帶吊工況： SSL主臂超起工況、主臂42m、后配重148t，中心壓重40t，超起配重275t，300t級(jí)吊鉤一個(gè)；液壓全掛車：9×3軸線/12×2軸線。

（1）進(jìn)行沉箱轉(zhuǎn)運(yùn)前，由甲方工程部門組織各交叉作業(yè)的施工單位進(jìn)行沉箱轉(zhuǎn)運(yùn)會(huì)簽單，確保施工現(xiàn)場(chǎng)具備作業(yè)條件。（2）吊裝專用吊索具的檢查驗(yàn)收、安裝及調(diào)試完成并滿足吊裝。預(yù)制成型的沉箱必須經(jīng)過驗(yàn)收合格并滿足吊裝、運(yùn)輸作業(yè)要求。（3）沉箱裝車、裝船施工作業(yè)時(shí)作業(yè)區(qū)域圍好安全圍欄及設(shè)置好安全警示牌并指定專人監(jiān)護(hù)，無關(guān)人員禁止入內(nèi)。（4）由技術(shù)負(fù)責(zé)人在吊裝前組織相關(guān)人員對(duì)CC2600履帶吊作常規(guī)檢查并對(duì)檢查結(jié)果出具書面記錄。（5）檢查掛繩鋼管、吊具的設(shè)置是否符合有關(guān)圖紙的要求及質(zhì)量狀況是否滿足要求。（6）在設(shè)備兩側(cè)設(shè)溜繩，并設(shè)專人拉繩，防止沉箱起吊時(shí)空中旋轉(zhuǎn)。（7）檢查沉箱底面與預(yù)制地面接觸情況，并排除任何阻礙起吊的因素。

2 預(yù)制現(xiàn)場(chǎng)沉箱裝車

（1）清理液壓全掛車停放位置的雜物，將液壓全掛車停靠在設(shè)備便于裝車的位置。（2）利用現(xiàn)場(chǎng)組裝好的CC2600履帶吊根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況合理站位，并保持作業(yè)半徑在10m之內(nèi)將沉箱起吊離開地面100mm，靜止10分鐘，吊車各部位的受力情況及沉箱表面結(jié)構(gòu)的檢查。（3）檢查合格后，吊車起鉤、回轉(zhuǎn)等動(dòng)作將沉箱放至液壓全掛車上面，設(shè)備縱向重心線對(duì)準(zhǔn)液壓全掛車縱向承載中心線（根據(jù)設(shè)備情況定）。（4）CC2600履帶吊松鉤，至設(shè)備全部重量由液壓全掛車承受，停止松鉤。（5）檢查沉箱底部的受力狀況及車板受力情況。（6）解除CC2600履帶、吊索具與沉箱的連接。

3 一次運(yùn)輸

（1）全面檢查沉箱的裝載情況，并由現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)人員確認(rèn)。（2）調(diào)整液壓全掛車的高度到正常行駛高度。（3）液壓全掛車司機(jī)就位，啟動(dòng)液壓全掛車，液壓全掛車以5公里/小時(shí)以內(nèi)的速度行駛；轉(zhuǎn)彎時(shí)速度控制在3公里/小時(shí)以內(nèi)，將液壓全掛車開至沉箱指定的存放點(diǎn)卸車。

4 存放點(diǎn)卸車

（1）運(yùn)輸車停靠在指定位置，周圍不能有影響作業(yè)的物體。（2）停靠好車后，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際，將車板頂升至1150 mm，做好卸車準(zhǔn)備。（3）在沉箱的橫梁位置處布置好卸車鋼支墩，布置位置詳見附圖3：A/B型沉箱卸車、自裝圖。（4）下降車板，至沉箱重量全部由卸車支墩承受后停止下降。（5）檢查確認(rèn)卸車鋼支墩的受力情況。（6）檢查合格后，繼續(xù)下降車板，至不影響車板開出，開走車板。（7）卸車時(shí)，可利用車板自裝卸功能調(diào)節(jié)存放高度，詳見《A/B型沉箱卸車、自裝圖》中描述。

5 存放點(diǎn)裝車

（1）清理裝、卸車及通道內(nèi)的雜物，不能有任何影響車板倒車進(jìn)設(shè)備底部裝車的物體。（2）倒車進(jìn)入沉箱底部，確認(rèn)裝車位置后，在車板上布置薄木板。（3）頂升車板至沉箱重量全部由車板承受。（4）檢查車板的受力情況。（5）裝車時(shí)，可利用車板自裝卸功能調(diào)節(jié)運(yùn)輸高度。

6 二次運(yùn)輸

（1）全面檢查沉箱的裝載情況，并由現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)人員確認(rèn)。（2）司機(jī)就位，啟動(dòng)運(yùn)輸車，車板以5公里/小時(shí)以內(nèi)的速度行駛；轉(zhuǎn)彎時(shí)速度控制在3公里/小時(shí)以內(nèi)，將車板開至沉箱裝車起吊位置。

7 碼頭沉箱裝船

（1）將沉箱運(yùn)至CC2600履帶吊吊鉤底下。（2）確認(rèn)沉箱裝船起吊位置及裝船的條件。吊車站位時(shí)，吊車的履帶邊緣與臨時(shí)碼頭的安全距離為2m。（3）掛好鉤后，由CC2600履帶吊吊起沉箱離開車板100mm，靜止10分鐘，檢查吊車各部位的受力情況。（4）檢查合格后，開走液壓全掛車。（5）然后起重指揮CC2600履帶吊回轉(zhuǎn)，掛超起配重，變幅將沉箱平穩(wěn)裝到船艙中心位置，經(jīng)過船方確定后，指揮CC2600履帶吊松鉤，解除CC2600履帶、吊索具與設(shè)備的連接。

六、相關(guān)計(jì)算

1 CC2600履帶吊負(fù)荷率

CC2600履帶在沉箱裝車作業(yè)時(shí)，沉箱裝車最大工作半徑10m，額定起重量273.5t；沉箱裝船最大工作半徑22m，額定起重量272t；沉箱凈重230.7t，鉤繩自重8t，鋼絲繩、索具的重量約為7.3t，則吊機(jī)負(fù)荷率：

η1=（230.7+8+7.3）/273.5×100%

=89.94%（安全）——沉箱裝車η2=（230.7+8+7.3）/272×100%=90.44%（安全） ——沉箱裝船

2 吊裝鋼絲繩安全系數(shù)

沉箱裝車及裝船時(shí)，CC2600使用四條6×37+FC-φ65mm-1770，L=20m的千斤繩，公稱抗拉強(qiáng)度為1770MPa，鋼絲繩破斷拉力為2200kN，掛腰8個(gè)頭，吊裝時(shí)與豎直方向夾角為19.3°，吊裝最大重量為230.7t，則鋼絲繩安全系數(shù)：

K=8×2200×0.82×cos19.3°/230.7

×9.8=6.02（安全）

3 運(yùn)輸車的負(fù)荷率

沉箱A型約重230.7t，則318.6t工況液壓全掛車負(fù)荷率為：η1=（230.7）/318.6=72.25%。

沉箱B型約重230.7t，則283.2t工況液壓全掛車負(fù)荷率為：η2=（230.7）/283.2=81.46%。

七、安全措施

1 進(jìn)入施工現(xiàn)場(chǎng)的施工人員，必須是參加該施工方案技術(shù)安全交底且會(huì)簽的人員。

2 施工作業(yè)區(qū)域圍好安全圍欄并設(shè)置安全警示牌，無關(guān)人員禁止入內(nèi)。

3 施工作業(yè)前，技術(shù)員組織全體參與人員進(jìn)行安全技術(shù)交底，并明確各人職責(zé)。使施工人員了解施工過程的內(nèi)容、注意事項(xiàng)和準(zhǔn)備工作。

4 施工前應(yīng)對(duì)參加施工的機(jī)具進(jìn)行檢查，確認(rèn)其性能及狀況，防止施工意外。

5 運(yùn)輸前對(duì)所經(jīng)道路進(jìn)行檢查，確保道路滿足全掛車的行駛要求，特別是存放區(qū)的地面耐壓情況。

6 施工人員必須清楚了解運(yùn)輸全過程，運(yùn)輸速度按作業(yè)程序嚴(yán)格控制。

7 沉箱在起吊前應(yīng)對(duì)沉箱認(rèn)真檢查，吊點(diǎn)是否正確可靠、查吊運(yùn)過程有無障礙物等。

8 沉箱裝車或裝船前進(jìn)行試吊，查看吊機(jī)實(shí)際載荷與計(jì)算載荷的差異，確認(rèn)吊裝工作是否可行。

9 施工人員必須戴安全帽，穿戴工作服，高空作業(yè)必須佩戴安全帶。

10 裝車/裝船過程由起重指揮統(tǒng)一指揮，吊車操作必須低速、平穩(wěn)進(jìn)行。

11 六級(jí)及以上大風(fēng)和其它惡劣天氣停止一切吊裝作業(yè)。

12 夜間施工，現(xiàn)場(chǎng)必須具備燈光照明滿足現(xiàn)場(chǎng)施工作業(yè)。

結(jié)語

到目前為止，現(xiàn)場(chǎng)沉箱轉(zhuǎn)運(yùn)已成功完成了17個(gè)，證實(shí)了該施工方案的優(yōu)化在施工中得到應(yīng)用，專用吊具的合理設(shè)計(jì)解決了現(xiàn)場(chǎng)沉箱掛鉤難、高空作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)大、時(shí)間長(zhǎng)、效率低等多重難題；沉箱的專用吊具掛設(shè)和解除花了30分鐘左右，比其它土方法掛繩或解繩省了7倍的時(shí)間；另外液壓板沉箱運(yùn)輸采用了自裝或自卸方法，也節(jié)省了施工時(shí)間、機(jī)械臺(tái)班，降低成本，提高了施工進(jìn)度；同時(shí)該方案的成功應(yīng)用得到了業(yè)主的高度認(rèn)可和信賴，值得研究、應(yīng)用及推廣。

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