海南万宁日月湾人工岛码头沉箱转运施工方案的研究及应用

摘 要：本文以海南万宁日月湾人工岛填海工程为研究案例，对码头沉箱转运的施工准备工作和条件要求进行介绍，研究了施工工序的关键质量控制点，详细探讨了作业程序内容。

关键词：装车；沉箱转运；运输

中图分类号：U655 文献标识码：A

一、工程概述

海南万宁日月湾人工岛填海工程位于海南省万宁市日月湾旅游区内，一期工程“日岛”填海施工，我方负责沉箱现场转运工作。现场需要转运的沉箱有360个（其中A型339个，B型21个），沉箱的相关参数见表1。我方主要的工作是将施工现场预制成型且达到安装要求的沉箱装车、转运到甲方（葛洲坝第五公司海南万宁人工岛工程施工部）指定存放位置自卸、二次转运自装、运输及装船等；沉箱装车、装船均采用CC2600/500t履带起重机，沉箱转运采用液压全挂车（其中A型采用9×3轴线，B型采用12×2轴线）现场运输并沉箱运到指定存放的位置进行自卸（或自装）。

二、施工准备和条件要求

（1）凡是参与特种设备作业的人员，必须具有合格的操作证并持证上岗。（2）施工过程所需要的机械和工具机必须具有相应的合格证并检查合格后方可投 入使用。（3）现场施工场地必须满足吊车、液压平板车行走、站位、转弯等要求。（4）沉箱转运作业期间风力应小于或等于6级，天气应无雨、无雾、无雷电。（5）沉箱转运前，必须组织相关人员进行联合检查，并要求沉箱状态良好，满足转运要求。

三、施工工序关键的质量控制点

（1）吊装专用吊索具的检查验收、安装及调试；（2）沉箱装车；（3）沉箱运输、自装、自卸；（4）沉箱装船。

四、施工流程图（见图1）

五、作业程序内容

1 前期工作

CC2600履带吊工况： SSL主臂超起工况、主臂42m、后配重148t，中心压重40t，超起配重275t，300t级吊钩一个；液压全挂车：9×3轴线/12×2轴线。

（1）进行沉箱转运前，由甲方工程部门组织各交叉作业的施工单位进行沉箱转运会签单，确保施工现场具备作业条件。（2）吊装专用吊索具的检查验收、安装及调试完成并满足吊装。预制成型的沉箱必须经过验收合格并满足吊装、运输作业要求。（3）沉箱装车、装船施工作业时作业区域围好安全围栏及设置好安全警示牌并指定专人监护，无关人员禁止入内。（4）由技术负责人在吊装前组织相关人员对CC2600履带吊作常规检查并对检查结果出具书面记录。（5）检查挂绳钢管、吊具的设置是否符合有关图纸的要求及质量状况是否满足要求。（6）在设备两侧设溜绳，并设专人拉绳，防止沉箱起吊时空中旋转。（7）检查沉箱底面与预制地面接触情况，并排除任何阻碍起吊的因素。

2 预制现场沉箱装车

（1）清理液压全挂车停放位置的杂物，将液压全挂车停靠在设备便于装车的位置。（2）利用现场组装好的CC2600履带吊根据现场情况合理站位，并保持作业半径在10m之内将沉箱起吊离开地面100mm，静止10分钟，吊车各部位的受力情况及沉箱表面结构的检查。（3）检查合格后，吊车起钩、回转等动作将沉箱放至液压全挂车上面，设备纵向重心线对准液压全挂车纵向承载中心线（根据设备情况定）。（4）CC2600履带吊松钩，至设备全部重量由液压全挂车承受，停止松钩。（5）检查沉箱底部的受力状况及车板受力情况。（6）解除CC2600履带、吊索具与沉箱的连接。

3 一次运输

（1）全面检查沉箱的装载情况，并由现场技术人员确认。（2）调整液压全挂车的高度到正常行驶高度。（3）液压全挂车司机就位，启动液压全挂车，液压全挂车以5公里/小时以内的速度行驶；转弯时速度控制在3公里/小时以内，将液压全挂车开至沉箱指定的存放点卸车。

4 存放点卸车

（1）运输车停靠在指定位置，周围不能有影响作业的物体。（2）停靠好车后，根据现场实际，将车板顶升至1150 mm，做好卸车准备。（3）在沉箱的横梁位置处布置好卸车钢支墩，布置位置详见附图3：A/B型沉箱卸车、自装图。（4）下降车板，至沉箱重量全部由卸车支墩承受后停止下降。（5）检查确认卸车钢支墩的受力情况。（6）检查合格后，继续下降车板，至不影响车板开出，开走车板。（7）卸车时，可利用车板自装卸功能调节存放高度，详见《A/B型沉箱卸车、自装图》中描述。

5 存放点装车

（1）清理装、卸车及通道内的杂物，不能有任何影响车板倒车进设备底部装车的物体。（2）倒车进入沉箱底部，确认装车位置后，在车板上布置薄木板。（3）顶升车板至沉箱重量全部由车板承受。（4）检查车板的受力情况。（5）装车时，可利用车板自装卸功能调节运输高度。

6 二次运输

（1）全面检查沉箱的装载情况，并由现场技术人员确认。（2）司机就位，启动运输车，车板以5公里/小时以内的速度行驶；转弯时速度控制在3公里/小时以内，将车板开至沉箱装车起吊位置。

7 码头沉箱装船

（1）将沉箱运至CC2600履带吊吊钩底下。（2）确认沉箱装船起吊位置及装船的条件。吊车站位时，吊车的履带边缘与临时码头的安全距离为2m。（3）挂好钩后，由CC2600履带吊吊起沉箱离开车板100mm，静止10分钟，检查吊车各部位的受力情况。（4）检查合格后，开走液压全挂车。（5）然后起重指挥CC2600履带吊回转，挂超起配重，变幅将沉箱平稳装到船舱中心位置，经过船方确定后，指挥CC2600履带吊松钩，解除CC2600履带、吊索具与设备的连接。

六、相关计算

1 CC2600履带吊负荷率

CC2600履带在沉箱装车作业时，沉箱装车最大工作半径10m，额定起重量273.5t；沉箱装船最大工作半径22m，额定起重量272t；沉箱净重230.7t，钩绳自重8t，钢丝绳、索具的重量约为7.3t，则吊机负荷率：

η1=（230.7+8+7.3）/273.5×100%

=89.94%（安全）——沉箱装车η2=（230.7+8+7.3）/272×100%=90.44%（安全） ——沉箱装船

2 吊装钢丝绳安全系数

沉箱装车及装船时，CC2600使用四条6×37+FC-φ65mm-1770，L=20m的千斤绳，公称抗拉强度为1770MPa，钢丝绳破断拉力为2200kN，挂腰8个头，吊装时与竖直方向夹角为19.3°，吊装最大重量为230.7t，则钢丝绳安全系数：

K=8×2200×0.82×cos19.3°/230.7

×9.8=6.02（安全）

3 运输车的负荷率

沉箱A型约重230.7t，则318.6t工况液压全挂车负荷率为：η1=（230.7）/318.6=72.25%。

沉箱B型约重230.7t，则283.2t工况液压全挂车负荷率为：η2=（230.7）/283.2=81.46%。

七、安全措施

1 进入施工现场的施工人员，必须是参加该施工方案技术安全交底且会签的人员。

2 施工作业区域围好安全围栏并设置安全警示牌，无关人员禁止入内。

3 施工作业前，技术员组织全体参与人员进行安全技术交底，并明确各人职责。使施工人员了解施工过程的内容、注意事项和准备工作。

4 施工前应对参加施工的机具进行检查，确认其性能及状况，防止施工意外。

5 运输前对所经道路进行检查，确保道路满足全挂车的行驶要求，特别是存放区的地面耐压情况。

6 施工人员必须清楚了解运输全过程，运输速度按作业程序严格控制。

7 沉箱在起吊前应对沉箱认真检查，吊点是否正确可靠、查吊运过程有无障碍物等。

8 沉箱装车或装船前进行试吊，查看吊机实际载荷与计算载荷的差异，确认吊装工作是否可行。

9 施工人员必须戴安全帽，穿戴工作服，高空作业必须佩戴安全带。

10 装车/装船过程由起重指挥统一指挥，吊车操作必须低速、平稳进行。

11 六级及以上大风和其它恶劣天气停止一切吊装作业。

12 夜间施工，现场必须具备灯光照明满足现场施工作业。

结语

到目前为止，现场沉箱转运已成功完成了17个，证实了该施工方案的优化在施工中得到应用，专用吊具的合理设计解决了现场沉箱挂钩难、高空作业风险大、时间长、效率低等多重难题；沉箱的专用吊具挂设和解除花了30分钟左右，比其它土方法挂绳或解绳省了7倍的时间；另外液压板沉箱运输采用了自装或自卸方法，也节省了施工时间、机械台班，降低成本，提高了施工进度；同时该方案的成功应用得到了业主的高度认可和信赖，值得研究、应用及推广。

参考文献

[1]中交天津港湾工程设计院有限公司.沉箱结构图[Z].

[2]GBB/T 5905 起重机试验规范和规程[Z].

[3]GBB/T 3811 起重机设计规范[Z].

[4]德国德马格.CC2600/500t履带式起重机说明书[Z].

[5]GB 6067-2010 起重机械安全规程[Z].