10万吨级卸煤码头沉箱出运安装施工策划Word文档格式.docx

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单位

规格：

L×

B×

H

（m）

单件砼方量

（m³

）

单件重量

（t）

安装后沉箱顶标高（m）

备注

1

CX1

26

件

19.35×

15.75×

21.1

1127

2818

+1.5

10万吨码头

2

CX2

19.1

1037

2592

-0.5

3

CX3

16.8

933

2333

+1.8

4

21.98×

14.9×

992.48

2432

3.5万吨码头

沉箱规格一览表

广东茂名港博贺新港区粤电煤炭码头工程Ⅱ标段施工现场距沉箱预制场水路约10海里。

沉箱在预制场上驳后，在2.6m以上潮位（考虑富余水深1.2m），拖轮将半潜驳拖经底标高为-3.8m的1000米出运航道，然后依次经过8334米博贺渔港航道，7408米莲头岭南航道，1778米施工现场航道至沉箱安装施工现场后，半潜驳抛锚定位到下潜区下潜，沉箱浮游出驳，方驳定位安装。

沉箱安装采用定位驳船配半潜驳浮运安装。

本批次沉箱安装的底标高为-19.6m、-15.0m（当地理论最低潮面在85国家高程系下为1.18m），沉箱安装设计顶标高为+1.5m、+1.8m（基床整平实际施工过程中前沿、后沿分别预留25cm、15cm沉降量）。

沉箱安装顺序图

现场下潜区、存放区、拖运路线示意图

2、工程施工要点及重点

博贺沉箱预制场成功进行3.5万吨级装船码头及工作船码头18件沉箱、茂名港博贺新港区防波堤工程6件沉箱的预制、出运施工，出运配套设施相对完善；

沉箱拖航路线与前两批次沉箱拖航路线基本吻合，拖航路线情况清晰；

粤电Ⅰ标防波堤已施工完成，对10万吨级卸煤码头施工海域形成掩护，海况相对较好，施工现场主要受南向浪影响。

主要施工要点及重点如下：

（1）“海洋石油262”半潜驳首次实施大型沉箱上驳、拖航、出坞作业。

严格按首件典型施工制度进行组织，编制及报审典型施工方案，同时做好典型施工交底以及施工数据收集，为后续作业提供参考。

（2）沉箱拖航途经博贺渔港航道，过往渔船频繁，海上拖航作业交通安全管控属于重点。

（3）目前Ⅱ标段进行基床抛石、基床夯实、基床整平作业，Ⅲ标段进行港池开挖、炸礁作业，现场作业船只多，交叉作业影响较大，合理安排施工以及加大协调工作是关键。

（4）沉箱出坞下潜坑选择在基床范围内，底标高为-19.6m，扫海、探摸关注其回淤情况，确保满足下潜施工要求。

3、风险分析、评估、控制

沉箱出运、安装属于危险性较大的分部工程。

主要施工风险：

高压气囊施工、高空施工、恶劣海况下施工、拖航施工。

主要技术风险：

沉箱出运、安装设备选择、沉箱上驳计算、沉箱浮游计算等。

主要管理风险：

①沉箱出运管理：

需要协调一致，控制沉箱进驳、离驳时间和水位；

②半潜驳拖航管理：

掌握拖航全过程航道动态、保持和管理部门联系；

③沉箱浮游安装管理：

掌握下潜时间、水位和泥面情况，沉箱浮游安装动态。

在“海洋石油262”4000吨半潜驳到现场后，安排试验下潜，验证船机性能和操作符合要求后才安排沉箱出运施工，并严格执行首件典型施工制度，总结形成各工序的施工参数，作为后续施工的技术支持。

二、工程实施条件

1、沉箱预制施工

博贺沉箱预制场共设置3条生产线，从东至西分别编号1#、2#、3#生产线。

其中3#线布置阳西电厂项目5件A型沉箱，1#、2#生产线布置粤电项目19件沉箱，包括10万吨级卸煤码头18件沉箱及3.5万吨级装船码头及工作船码头1件沉箱。

沉箱预制场布置示意图

2、港池及出运航道

港池回旋水域直径195m，底标高-3.8m，边坡1：

3；

出运航道底标高-3.8m，宽度120米，边坡1：

3。

2016年11月04日进行港池及出运航道水深测量，满足施工作业要求。

3、出运码头

出运码头+3.5米，搭接平台+2.5米。

“海洋石油262”半潜驳搭泊后与码头面平齐，沉箱上驳前，使用1cm胶皮过渡。

4、基床整平

10万吨级卸煤码头K0+014+K0+068共54米基床整平完成及经监理部验收合格。

K0+068+K0+134共66米基床整平施工正在进行，预计11月20日完成。

三、施工组织

沉箱在博贺预制场预制,采用“海洋石油262”4000t半潜驳，3200HP拖轮海上拖航，粤吴渔工50063驳辅助实施安装，沉箱出运、安装操作人员采用劳务分包给湛江市住宅建筑工程公司的专业沉箱出运、安装队施工。

1、项目部管理人员组织

项目部专门成立出运安装小组，机构设置如下图所示，项目副经理负责施工过程人员及设备的协调，负责与外部关系的沟通联系；

分管技术员负责分项或工序的技术安全交底，负责施工现场的施工安排及沟通协调。

（1）沉箱出运小组：

①总指挥：

谢先和

负责沉箱出运施工的劳动力组织，人员安排，船机调配以及现场指挥等。

②副总指挥：

陈锡培

负责出运过程的技术指导，技术问题处理及现场指挥等。

③出运负责：

曾佳

负责整个施工的工艺实施，包括出运的准备工作，技术交底，施工监督检查，协助指挥做好技术指导工作，以及过程跟踪记录。

④机务主管：

赵伟业

负责出运相关设备检查检测，尤其是空压机、牵引设备及备用电源，确保正常和出运安全。

⑤测量组：

叶文祥

负责出运场地测量放线，水位监测，出运过程中的船体高程监测。

发现问题马上通知出运主管，同时在整个监测过程中做好详细记录。

⑥电工组：

肖勇军

负责沉箱出运整个过程的用电管理，确保出运过程的安全用电。

⑦安全组：

陈永强

负责维护出运现场秩序，安全巡视，违章查纠。

（2）沉箱拖航、安装小组：

谢先和

负责沉箱拖航、安装施工的劳动力组织，人员安排，船机调配以及现场指挥等。

陈锡培

负责此次沉箱安装工作的技术指导及技术问题处理，现场指挥等。

③拖航、安装负责：

张成、孔钫

负责整个施工的工艺实施，技术交底，包括半潜驳离开出运码头后的拖航，半潜驳下潜，沉箱出驳、安装、存放，施工监督检查，协助指挥做好技术指导工作，以及过程跟踪记录。

郑温

负责船舶设备的正常运转

梁翔、李春贤、李春亮

负责沉箱安装的精确定位

莫文作

负责沉箱安装整个过程的用电管理，确保安装过程的安全用电。

毕永刚、林子楗

负责沉箱拖航海事护航等关系协调，负责维护安装时的天气通告及作业安全。

2、施工班组人员组织

（1）出运组：

王川、周辉荣、周国亮、周洋、聂荣辉、莫明荣、陈德平、王开田、吴文军、龙大仁、王江飞、王大均、何恒峰、董光云、田云、彭德祥、周继华、金丑全、周辉祥、商丘祥（20人）

负责沉箱出运、上驳的全部工作。

包括沉箱出运过程中设备的检查与调整。

（2）安装组：

周建权、杨光、吕发强、韦南、丘亨全、兰良、玉建红、文祖龙、温祖德、韦良园、刘国仁、文祖生、周国斌（13人）

负责沉箱的出坞前准备工作，沉箱出坞、靠泊加固、安装或存放工作。

（3）半潜驳组：

张洪刚（半潜驳船长）、纪乐军（半潜驳大副）、唐文好（拖轮船长）等（9人）

负责半潜驳就位，负责半潜驳船体的监控，与出运、安装班组作业人员及时沟通配合，严格按照操作规程操作，听从指挥。

3、配套材料、机械设备

出运、拖航、安装三个工序的配套材料、机械设备。

四、施工工艺及施工方案

1、沉箱出运及上驳

沉箱出运采用气囊出运工艺。

沉箱出运施工工艺流程如下：

出运准备工作→连接牵引及后溜钢丝绳→气囊就位、充气→抽出支垫枕木、清理通道→启动牵引前移→沉箱前端增加气囊支垫，后排气囊放气滑离→移至斜坡前端，更换牵引、后溜钢丝绳→启动牵引卷扬机，同步松放后溜钢丝绳、更换气囊→溜坡至出运码头前沿，牵引卷扬机更换为半潜驳的牵引卷扬机→根据潮水情况进行牵引上驳→支垫枕木→放气、抽出气囊→结束、清理现场。

（1）沉箱上驳施工

①“海洋石油262”半潜驳有关技术性能：

“海洋石油262”号半潜驳有关技术性能

最大下潜深度

23.8米

满载吃水

4.401米

型长

57.5米

空载吃水

2.8米

宽

40.0米

装载重量

4000吨

内幅

25.6米

最大举力

5000吨

型深

5.8米

水泵排量

4800m³

/h

满载排水量

9770.08T

满载拖航甲板干舷

1.4米

甲板载荷

30吨／㎡

最大沉深安全干舷

压载舱

18个

搭接头

1.2*21*1米

沉箱重量为2818T时，考虑沉箱内10cm水深（23.2T），那么沉箱上驳后，半潜驳吃水深度h=2.8+（2818+23.2）/40/57.5/1.025=4m，即半潜驳的干舷为1.8m。

预制场出运码头搭接口为+2.5m，搭岸平台高1m，出运码头前沿标高为+3.5m，前沿港池底为-3.8m。

可搭驳水位：

H=3.5-（5.8-2.8）+0.2=0.7m；

离驳水位为3.5+0.2-（5.8-4）=1.9m；

上驳后半潜驳吃水4m，港池底标高-3.8m，本地最低潮位均在+0.5m以上，由于港池内海况良好，经现场进行试水检查，确保上驳、离驳后最低潮位仍安全；

半潜驳搭驳、沉箱上驳、离驳每天均有潮位操作。

②半潜驳就位

涨潮过程中，在潮位达到0.7m时，半潜驳靠近出运码头，将搭接板跨上码头搭接钢轨，前舱加水压载，保持半潜驳搭接板稳定地搁置在钢轨上。

抓紧时间搬运气囊上驳，连接半潜驳与沉箱的牵引。

③沉箱上驳

启动半潜驳上的牵引系统，按潮位和船舱压载水要求牵引沉箱上驳，当沉箱底部的第一排气囊上到半潜驳上时，半潜驳后舱开始排水，前舱加水，沉箱进驳过程以船艏不高于艉30cm进行控制，直到沉箱到达半潜驳中心处，沉箱距离中心偏差前后不超过0.2m，左右不超过0.2m。

在根据潮位进行压载的过程中，若出现故障等其他因素导致时间拖延，实际上驳与上驳潮位控制表不符，需根据潮位进行及时控制。

若仍在涨潮阶段，且涨至最高潮仍需1h，则根据潮位，进行压载，始终保持半潜驳甲板面与码头齐平，尽快完成沉箱上驳工作并离驳；

若时间延误至退潮阶段，且潮位在+1.9m以上，则通过出运码头卷扬机反拉沉箱下至出运平台，等待下一个合适的潮水在进行上驳。

④沉箱支垫

沉箱牵引到半潜驳中心位置后，按陆上支垫方法在沉箱两端和沉箱两侧气囊空档处用2m×

0.2m×

0.2m枕木支垫底座；

10万吨码头沉箱每端垫40组枕木、每侧面垫22组枕木，共支垫124组枕木。

支垫沉箱枕木后，并用钢丝绳围捆加固，将沉箱前排和后排的气囊放气，待沉箱坐落在枕木上后，抽出气囊，解除牵引、后溜系统并转移到岸上。

⑤半潜驳离开码头

沉箱全部进入半潜驳且中心就位后，调节半潜驳搭接端高于出运码头，与钢板完全脱离后，松开缆绳，移船起锚，使半潜驳退出码头2m以外，保证退潮时，半潜驳的搭接板不搁在出运码头上。

（2）质量管理

①剩余10件沉箱预制，构件强度达到设计强度的100%方可出运；

工程部、质检部及试验室进行强度跟踪，做好检测记录。

②出运施工，为减少牵引及后溜钢丝绳对构件的边角破坏，增设木方。

（3）安全文明管理

1）施工前要对所有参与人员进行详细的施工技术和安全交底，才能进行施工。

沉箱移运前，全面检查卷扬机、钢丝绳、卸扣，滑轮组，空压机，确保良好状态；

沉箱出运时备用电源、空压机处于良好状态，保证随时可以投入使用。

2）沉箱出运前清除一切尖利杂物及障碍物，确保气囊不被刺破。

出运时，沉箱两侧20m范围内设工作警戒线，警戒线内无关人员不准站立，不准进行高空起重作业。

3）使用空压机充气安全技术措施：

①输气管应避免急弯、打折，打开送风阀前，必须事先通知工作地点的有关人员。

②空气压缩机出气口处不准有人工作。

③压力表、安全阀和调节器等应定期进行校验，保持灵敏有效。

④高压气囊充气与出运过程中，其它无关人员要远离气囊10ｍ以上。

沿途气管要有专人管理，囊嘴一侧要设立挡板防止气嘴飞出伤人。

4）进行气囊顶升或拆、垫支垫枕木时，沉箱未支垫稳固前，身体任何部位不得伸入沉箱底部范围。

5）用卷扬机牵引沉箱的安全技术措施：

①卷扬机应安装在平整结实，视线良好的地点，机身和地锚必须牢固。

卷筒与导向滑轮中心线应垂直对正。

②作业前，应检查钢丝绳、制动器、传动滑轮等，确认安全可靠后方可操作。

③钢丝绳在卷筒上必须排列整齐，作业中最少需保留三圈以上。

④作业时，不准有人跨越卷扬机的滑轮组钢丝绳和牵引绳。

⑤作业时，严禁卷扬机手擅自离开岗位。

⑥沉箱牵引过程中，如发现滑轮组钢丝绳有气，应暂停止牵引，松气后再进行牵引。

⑦所有卷扬机采用同一厂家同型号已保证卷扬机的同步运行。

⑧工作中要听从主指挥的指挥信号，信号不明应及时向主指挥反馈，其他人员听到反馈信号时，应暂停操作，等待主指挥发出另一次信号后方可操作运行。

运行过程中如遇特殊情况或危险情况，需要马上暂停运行的，必须立即报告主指挥，并停止作业，其他操作人员听到响应信号后，也必须立即停止作业，待弄清情况并排除危险情况后由主指挥再次发出运行信号后方可继续作业。

⑨作业中途突然停电，应立即把开关回复停车状态。

2、沉箱拖航施工

（1）拟定航线

沉箱从预制场出运至博贺港区煤炭码头工程现场，经出运航道、博贺港航道的12-1#航标到2#航标、莲头岭南航道后，进入施工现场，全程10海里，拖航时间约为3小时。

拖航安全作业主要限制条件:

航道水深、风浪、视线、航道宽度、船舶通航密度和船舶性能完好度等。

（2）拖航航道

“海洋石油262”号半潜驳空载吃水为2.8米，装载沉箱后吃水为4.03米，干舷1.77米；

配套拖轮吃水3.8米，航道宽度须达110米，根据拖航船组的吃水情况及富裕水深1.2米的要求，水深必须达到5.2米以上（当地理论基面，下同）。

为此项目部对全程航线进行了测量。

出运航道段、博贺渔港航道段、莲头岭南航道段和现场航道段结果如下：

1）出运航道段

出运航道段长1000米，宽120米，开挖到底标高-3.8米，需乘1.4米以上潮位作业。

航道北侧为放鸡岛旅游码头航道，南侧为浅滩。

该段航道为沉箱出运专用航道，船舶在横流状态下通过。

2）博贺港航道段

船组从博贺港12-1#航标进入博贺港航道，至2#航标的小放鸡岛东侧，航道长8334米，航道宽200米，航道中部有-10.0米的深水区和船舶防风锚地，南部水深浅点-2.6米。

需乘2.6米以上潮位作业。

该段航道为博贺港公共航道，进出船舶较多，该段航道在顺流或逆流状态下通过。

3）莲头岭南航道段

从博贺港2#航标往东进入莲头岭南航道，航道长7408米，航道宽200米，浅点标高为-7.0米，能满足拖航要求。

该段航道在顺流或逆流状态下通过。

该段海域的山脚附近作业渔船较多，且风浪较大；

因此选择距山脚1海里外通过该段航道；

同时拖缆长度逐渐加长到200米。

4）施工现场

通过莲头岭南航道后，即进入施工现场，莲头岭南航道距沉箱安装点1778米，港池宽阔，浅点标高为-9.6米，能满足拖航要求。

（3）在沉箱拖航的各段航线上，根据通航状况分四段进行不同的避让方式，见下表，返航时同样遵守表内措施。

起点

转点

历时/总历时（h）

主要措施

出运码头

12-1#航标

0.2/0.2

（航程1000米、航速3kn）

1、拖航前通知海事部门、港口调度部门并得到批准。

2、请港口调度部门协调安排进出港船舶的进出次序。

2#航标

1.3/1.5

（航程8334米、航速3.5kn）

1、在航道内拖航时，请港口调度部门协调各进出港船舶的进出次序。

2、密切注意渔船及其它船舶的进出。

3、必要时，请海事部门清道护航。

施工现场

1.2/2.7

（航程7408米、航速3.4kn）

该段风浪大，存在礁盘，船舶摆幅较大，要慢速航行通过。

密切注意作业的渔船。

沉箱安装点

0.3/3.0

（航程1778米、航速3.3kn）

随时向海事部门、监理、业主、港内施工单位报告情况，密切注意港区的施工船。

3、沉箱安装施工

沉箱安装施工工艺流程图见下图所示。

沉箱安装施工工艺流程图

（1）半潜驳下潜及沉箱出坞

1）、下潜前准备工作

a.选择基床作为下潜坑，下潜坑底标高为-19.6m，需要经常进行扫海水深测量，确保下潜坑水深满足下潜要求。

b.半潜驳进入下潜坑后，测量人员在半潜驳上用GPS协助半潜驳在下潜坑精确抛锚定位，并用水铊测量下潜坑实际水深作为参考。

c.方驳提前在下潜坑出坞口方向抛锚定位，方驳上配有2台10t的牵引卷扬机、一台150kW发电机、一台75kW发电机、一台80t履带吊，用来牵引沉箱出坞，方驳距半潜驳约50m。

d.沉箱顶相关辅助设备安装

装有工作平台的方驳靠近半潜驳，方驳上的吊机将工作平台在半潜驳下潜前吊至半潜驳的甲板上，方驳退出。

起重工通过连接箱顶和半潜驳的走道板走到沉箱顶上，然后再利用半潜驳的吊机进行沉箱顶施工操作平台的安装。

该平台主要作为沉箱顶施工人员工作场所。

平台上配备有施工需要的控制电箱、照明灯具、水泵施工设备及救生圈等安全设备。

e.下潜出坞的潮位和时间确定

下潜区底标高为-19.6m，本批次安装沉箱最大浮游稳定吃水为11.63m,包括0.4m枕木的高度为12.03m，“海洋石油262”4000吨半潜驳甲板面上最大下潜深度23.8m,满足沉箱出驳下潜水深要求。

当定倾高度d≥0.2时，下潜区水深H=11.63+0.4+5.8+1=18.83m；

当定倾高度d≥0.5时，下潜区水深H=12.06+0.4+5.8+1=19.26m；

首件沉箱出驳需水深19.26m以上，选择-19.6m水深位置下潜出驳，可全天候作业，不受潮水影响。

f.抽、灌水系统布置及安装

在沉箱内安装6台大流量潜水泵（100m3/h），用于特殊情况时抽压载水出仓。

该水泵配备专用的电箱电缆与定位驳上的发电机相连。

沉箱前后墙设置φ160mm进水阀，进水阀距沉箱底2m，在隔墙上设置φ150mm透水孔；

进水阀、透水孔预埋材料采用PVC排水管。

g.固定及遛尾缆绳安装

沉箱顶预埋有12个φ25双拼螺纹钢拉环，分别用尼龙缆绳与半潜驳坞墙上的4个角的缆桩连接，用以固定沉箱，并做为沉箱出坞时溜尾用。

2）半潜驳下潜

当准备工作完毕，下潜区潮位条件符合下潜要求时，所有参加操作人员就位，即可进入下潜程序。

半潜驳开始加水下潜，下潜到水位刚过沉箱底板时，检查沉箱底板是否漏水，继续下潜到预埋进水口时，检查进水阀是否漏水，如无漏水，打开阀门往沉箱内加压载水。

按计算，10万吨码头CX1沉箱安装前两排6仓加水1.52m（2.05m），后两排6仓加水2.69m（3.21m）后，沉箱重心和浮心垂直向相同，起浮水深12.03m（12.46m），定倾高度为0.202m（0.52m），满足浮游稳定要求。

在下潜至沉箱吃水比悬浮吃水线低1m时，放松拉紧沉箱顶拉环的尼龙缆绳，同时收紧与沉箱围捆缆绳相连四根缆绳，牵引缆绳未受力。

随着半潜驳不断灌水下潜，沉箱受到浮力不断增大。

半潜驳继续下潜，使沉箱底板与半潜驳甲板面分离，具备沉箱出驳条件。

当沉箱刚悬浮时，沉箱可能会出现倾斜情况，操作人员要时刻密切留意沉箱动态，并及时调整沉箱仓格水位，保证沉箱浮游稳定。

3）沉箱出坞

沉箱吃水达到浮游稳定要求并处于平衡状态后，通过方驳上2个10t卷扬机操作手启动卷扬机牵引钢丝绳，缓慢拖动沉箱出坞，同时根据沉箱移动速度，调节遛尾缆绳的松紧，确保沉箱出坞时缓慢、匀速。

沉箱刚刚完全出坞口时暂停牵引，观察沉箱的压仓水深及沉箱平衡状态，未达到稳定状态时再调节压仓注水，确保稳定后再次启动卷扬机，将沉箱缓慢匀速地拖出下潜区。

沉箱出坞带缆示意图

1）沉箱安装就位后要仔细检查安装位置及安装高程，不符合要求的，即时进行调整或重新安装。

2）为了防止在安装过程中，因多次起浮安装对基床造成的局部损坏，针对这种情况，潜水员利用原有的小砼垫块或者碎石袋及时进行基床修复平整，保证基床的平整度。

3）沉箱安装后，在沉箱顶部的四个角点位置设置沉降、位移观测点，发现异常情况及时间报告。

4）施工过程将注意涨落潮及风浪对安装施工的影响，加强对涨落潮及风浪的观测，逐步积累其对施工的影响规律。

1）每天专人负责收集天气预报资料，遇6级及以上大级或浪高超过0.5米时,不得强行作业。

2）施工前对整个施工水域进行水深测量，保证半潜驳在拖航及下潜过程中的安全

3）施工过程中专人负责指挥，各个操作手不得各自为阵，盲目操作，特别在半潜驳下潜过程中，要专人负责观测沉箱内是否有渗水或漏水情况，当发现有漏水时，立即停止下潜作业。

4）沉箱临时存放注意事项及应急措施

a、在对该沉箱进行抽水起浮前，探摸沉箱周围回淤情况，必要时安排清淤，清淤的目的是防止沉箱起浮时突然弹起，造成安全事故。

b、沉箱存放后，经常观测沉箱位置是否有变动，通过在沉箱周围打水监测回淤情况。

c、沉箱存放区白天设立明显安全警示标志，晚上设置灯光安全警示标志。

五、施工进度

根据总进度计划安排，本批次沉箱安装采用“海洋石油262”半潜驳拖运安装沉箱，计划29件沉箱安装4个月，从2016-11-20到2017-3-19。

在涨潮时段，平均每小时涨0.5m。

半潜驳于0.7m水位搭驳后，需1个小时联接牵引，2个小时牵引沉箱到位,1小时清场。

沉箱进驳共需4小时。

半潜驳解缆拖航准备1.5小时，拖航10海里3小时；

抛锚定位1.5小时。

半潜驳拖航定位共需6小时。

半潜驳下潜准备4小时，半潜驳下潜沉箱出驳4小时，半潜驳起浮2小时。

半潜驳下潜起浮共需10小时。

半潜驳起锚拖航准备1.5小时，拖航3小时，抛锚1.5小时。

半潜驳起锚返回出运码头6小时。

半潜驳出运一件沉箱需用26小时，考虑各工序受水位、海况影响，不能连续作业，计划每4天出运安装一件沉箱，每月出运安装7件沉箱，共需4个月安装沉箱。

保证措施：

①策划好剩余10件沉箱的