移动干坞预制沉管管节施工工法.pdf

半潜驳船移动干坞预制沉管管节施工工法半潜驳船移动干坞预制沉管管节施工工法1.前言1.前言随着近几十年来沉管法在世界各国的广泛应用，以及施工中关键技术的不断完善和创新，沉管隧道工法已逐渐成为现代大型水下隧道建设的首选施工方法。目前，国内外现有的几种管节预制方法大致分为固定干坞法、工厂法、移动干坞法。xx国际xxxx隧道工程，江中沉管段全长为 460m，共分 6 节管节，节长 74.577m 不等，管节宽 22.1m，高 8.55m，采用 2.5m 长水下接头（设在 E5-1 与 E5-2 之间）。本隧道沉管段采用两艘经改造后的半潜驳船分批次进行预制施工，较其他方法具有节省工期、降低工程造价、减少对环境影响等优点。结合金xx隧道工程的施工情况，总结形成了半潜驳船移动干坞预制沉管管节施工工法。2.工法特点2.工法特点2.1 船舶改造、租赁及场地租赁相较于固定干坞场地租赁、建设、回填处理等造价低；同时移动干坞吃水深较小，可以大大减少拖航中河(海)道疏浚费。经济效益明显。2.2 利用现有的码头，避免繁琐的征地、房屋拆迁等手续，减少了开挖、场地建设、回填等工序，大大的缩短工期。2.3 利用移动干坞，避免了固定干坞开挖、水土治理等对环境的影响。3.适用范围3.适用范围本工法适用于无固定干坞施工条件，而具备移动干坞施工条件的工程。4.工艺原理4.工艺原理选择合适的半潜驳船作为沉管隧道管节预制的移动干坞，通过对船体进行适当改造，使其刚度和下潜稳定性满足管节预制和下潜的要求。选择合适的码头用于半潜驳船停靠，以半潜驳船为施工平台和运载工具，采用移动干坞法进行沉管隧道管节预制施工。利用拖轮或其他方式将半潜驳船运至隧址附近已开挖好的下潜港池，在下潜港池内进行管节试漏后，完成管节与移动干坞的分离，然后将管节浮运至临时寄放区寄放。5.施工工艺流程及操作要点5.施工工艺流程及操作要点5.1 施工工艺流程5.1 施工工艺流程半潜驳船移动干坞预制沉管管节施工工法主要施工工艺流程见图 5.1-1。图 5.1-1 施工工艺流程图5.25.2 操作要点操作要点5.2.15.2.1 船舶检验船舶检验结合半潜驳船自身条件及其作为管节的预制施工平台、管节的移运工具和半潜驳船下潜使管节与其分离等工况要求，对驳船按相关规范要求进行结构、稳定性、受压容器、主辅机、电气设备、救生消防设备、信号设备和载重线等进行技术性检验。半潜驳船各项指标必须满足下潜深度 H 的要求：H=H1+H2+H3（5.2.1-1）式中H1管节的吃水深度，取 8.4mH2半潜驳主甲板垫层，取 0.2mH3半潜驳与管节之间的安全距离，取 0.4m。得出 H=9m利用有限元分析软件，建立船体及其他附属结构的有限元模型并加以分析，模拟各种施工工况，验证船体结构刚度及稳定性等性能要求。5.2.25.2.2 对半潜驳船进行改造对半潜驳船进行改造结合工况对船体进行计算，对于船体刚度不满足要求的情况，需要进行结构加强。对于下潜稳定性不满足要求的半潜驳船，可通过外加浮箱的方式进行改善。1.提高船体刚度方面的改造为提高半潜驳船结构刚度，可采取在船舱内部增加纵向强框架的措施。纵向强框架一般由甲板纵桁、横舱壁垂直桁、船底纵桁及支柱组成，支柱在纵向与横向强框架交汇处增加，具体见图 5.2-1。图 5.2-1“重任 1501”半潜驳船加强部位图2.提高船体稳定性方面的改造为提高半潜驳船的下潜稳定性，可根据需要在船头或船尾增设浮箱。浮箱安装在外飘的托架上。浮箱布置如图 5.2-2 所示。图 5.2-2“重任 1500”改造平、侧图5.2.35.2.3 船况评测船况评测经过改造后的半潜驳船经评测应满足以下要求：1.满足管节预制对场地大小的要求；2.满足管节预制对船载重量的要求；3.满足管节预制对船刚度的要求；4.满足下潜稳定性的要求。移动干坞所用半潜驳船甲板面预制区域检验指标如表 5.2-1 所示。表表 5.2-15.2-1 半潜驳船甲板面预制区域检验指标半潜驳船甲板面预制区域检验指标项目控制值检测频率检验方法范围点数承载力满足设计要求每施工段2承载力试验平整度3mm20mm33m 靠尺标高10mm20mm2光学经纬仪差异沉降1L，且20mm20mm2光学经纬仪注：L 为施工段长度。5.2.45.2.4 测量控制系统建立测量控制系统建立半潜驳船漂浮在水面上，在进行管节预制施工过程中要进行精度控制，这是一个动态测量的过程，便需要在半潜驳船甲板面上建立一个独立测量控制系统。1.在半潜驳船甲板上找平行面。在半潜驳船甲板上建立第一个测量基准点，引出其它基准点，并对基准点进行闭合性调整和检验，通过这些基准点建立一个固定在半潜驳船甲板面上的独立于岸上系统的测量平面，见图 5.2-3。ABCDaEHGFAa图 5.2-3 半潜驳船甲板上测量控制点布置示