沉箱出运施工组织设计.doc
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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:批准日期: 编制日期:1. 工程概况1.1 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、等工艺进行了较为详细的介绍。1.2 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
2、重量2832t.数量: 共44件 2. 沉箱陆上出运施工工艺2.1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。2.2
3、 施工总平面布置说明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
4、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2416米场地浇注了40cm厚C35砼。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
5、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 = 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 =381.6m32.3人员及设
6、备配置2.3.1人员配置计划(表2-1)工种每班人数(人)主 要 工 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,清理出运场地等。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
7、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压制钢丝绳套68mm 637股50m8条沉箱拉绳压制钢丝绳套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
8、制钢丝绳套68mm 637股3m4条地牛与卷扬机连接用新购钢丝绳28mm 637股800m4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台气囊充气请船机部将此设备在出运期间备好空压机6立方1台气囊充气枕木1003020(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
9、囊嘴30配气囊用*生料带100配气囊用*三通球阀50配气囊用*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141.6t,横移和纵移配置4台12t卷
10、扬机,80t、8倍率滑轮组,选用钢丝绳如下: 表2-3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156mm(637)16701176.4479.032.235偏低沉箱拉绳262m(637)16701216.4579.032.735偏低沉箱拉绳368(637)16701237.879.033.015偏低沉箱拉绳426mm(637)1670833849.883.435偏低配12t卷扬机528mm(637)1670839.299.883.985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=28320.0
11、5(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,尽量避免采用单台卷扬机牵引,可减少在移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
12、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,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12t卷扬机额定牵引力范围内。在砂地上反拉
13、,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160 t,在12t卷扬机额定牵引力范围外。所以,非特别必要的情况下,在出运通道避免沉箱的反拉操作。2.3.7气囊计算拟用1m L = 19m(有效支撑面积为18m) 1m L=17.60m(有效支撑面积16.60m)出运。已知:G = 2832t,横移采用单排式气囊L(有效支撑面积)18m,纵移采用单条气囊L(有效支撑
14、面积)=16.60 m,顶升高度h = 0.4m,工作气压P = 0.3Mpa = 0.3 N/mm2得:承载面宽B =(D-H)/2 = 3.14(1-0.4)/2 = 0.942m横移承载面积:S1 = BL0 = 0.94218 = 16.956m2纵移承载面积:S2 = BL0 = 0.94216.60 = 15.637m2F横移 = S1P = 16.9561060.3N/mm2 = 5.09106N=5.09103KN F纵移 = S2P = 15.6371060.3N/mm2 =4.69106N=4.52103KN气囊总长度:L横移 = G L0/F横移 =2832t9.8KN/
15、t18m/5.09103KN= 98.15m得出气囊横移及纵移时气囊压强值:(见下表)表2-4:气囊出运沉箱气压值计算表序号气囊数量气囊长度(L)设计顶升高度(m)气囊宽度(B)单条承载面积总计算承载面积(m2)构件重量(t)气囊平均气压值(Mpa)近似最大不均匀气压值(Mpa)备注A1横移8180.40 0.94 16.92 135.3628320.151 0.181 横移状态8180.35 1.02 18.36 146.8828320.139 0.167 8180.30 1.10 19.8 158.428320.129 0.155 A1纵移916.600.30 1.10 18.26164.
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- 沉箱 施工组织设计
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