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大型集装箱及浮式生产储油船制造项目沉箱预制施工组织设计

大连新船重工有限责任公司

大型集装箱及浮式生产储油船制造项目

编制单位：大连水陆工程局

GBT 39792.2—2020 生态环境损害鉴定评估技术指南 环境要素 第 2 部分：地表水和沉积物.pdf编制日期：2002年3月12日

本工程系大连造船新厂20万吨级船坞接长改造工程。大连造船新厂位于大连湾湾底臭水套排污出口东水域的南岸，厂区东侧及北侧临海，20万吨级造船坞位于厂区的东北角，于上个世纪90年代初建成使用。原20万吨级造船坞的有效尺度为365×80×12.7m。

本工程主要由老坞接长、北码头接长、新增水泵房及吊车道等组成：

4、南侧900吨吊车道延长：南侧900吨吊车道位于陆域，此次同步向东延伸175m，吊车道位于拟建南坞的南坞墙上，南坞墙采用沉箱重力式结构。

本工程需预制的沉箱按使用部位分为码头沉箱、北坞墙沉箱、中间坞墙沉箱、南坞墙沉箱及西坞墙沉箱，共计49个沉箱，泵房沉箱一个。其中中坞墙沉箱WCX7和泵房沉箱沉箱重量大大超过预制场能力，故此二沉箱在新船重工坞内预制完成，其余48个沉箱预制在位于金州区大李家乡正明寺船坞内预制场预制完成。

9.95×12×14.5

14.175×12×14.5

10.525×18.75×14.5

19.95×15×14.5

19.95×15×14.5

19.95×15×14.5

19.95×15×14.5

12.53×15×14.5

11.845×15×14.5

11.95×24×14.5

11.95×24×14.5

11.95×24×14.5

11.95×21.5×14.5

11.95×21.5×14.5

21.425×17.786×14.5

9.95×14×11.5

9.95×14×11.5

9.95×14×13.5

9.95×14×13.5

13.7×14×11.5

9.35×14.2×13.5

南坞墙沉箱高度为11.5M或13.5M,分三段预制,顶段预制高度必须大于用在现场预先绑成钢筋大片，现场吊运装与人工穿绑相结合，砼经拌和站搅拌后泵送浇筑入模，振捣采用人工插入式振捣器振捣。达到浮运强度后拖运至现场进行安装。

沉箱预制主要施工工序：坞内预制两段，军港接高场地预制接高一段：

模板采用整体式大片钢模板，接高模板采用提升式结构。钢筋工程施工采个沉箱模板，如此穿插作业，一个月出坞一次，到10月20日预制完成。

坞内预制底段模板2套，接高段模板2套；军港接高场地接高段模板2套。

沉箱预制主要施工工艺流程

一、现场情况：船坞的四周区域占地面积约40000平米,方便建立预制场。

电力供应：现场提供电源，装表后接到现场供生产和生活使用。

砼拌和由拌和站集中拌和，拌和站布置在船坞的西区，占地面积约4000平米。拌和站型号为HZS50,通过4台砼运输车运输,砼泵车浇筑砼。

砂石料场紧靠拌和站，占地面积约1000平米。

钢筋加工厂集中布置在场地南部，占地面积约1000平米，布置钢筋加工及堆放场地。

场地设有物资、机电仓库、水泥库各一座，物资、机电仓库占地面积300平米，物资堆放场地占地面积900平米，水泥库紧靠拌和站，占地面积100平米。

工地试验室，占地面积120平米。

办公区域、生活区域、食堂供生活用位于场地东北部，占地面积900平米。

本工程所用水泥全部采用大连水泥厂生产的海鸥牌P.O42.5R和P.O32.5R型普通硅酸盐水泥，其中P.O32.5R型水泥用量较多。水泥的出厂日期须是三个月以内的，并且做复试，经确定水泥质量合格后方可使用。

本工程所用钢材采自市场，须有出厂合格证，经复试合格后方可使用。

生活用水及生产用水用运水车在当地的水库拉水运到到现场,施工用水须经化验合格后方可使用。现场设50m3水池一座满足施工用水需要。

外模板采用大片钢模板，内芯采用井子架及钢穿心板结构。

以六套模板为基础，按尺寸要求，适当进行调整和改装。其中外模板采用长包短的形式，为了便于改装及调整模板的尺寸，前后侧墙之模板均采用多片组合的形式。内芯模板采用可伸缩的框架式模板，每个内芯模板的平面由四个“L”组成，每个“L”两头均用可伸缩的框螺丝控制框架的伸缩，框螺丝两端用螺栓固定于框架上，必要时可把每个内芯框架模板分解为四片。

除部分和墙上的孔洞采用木模板外，其他均采用钢模。

局部不平（用2米直尺检查）

结构物水平截面内部尺寸

模板工程施工质量控制要点:

1、立模前认真研究设计图纸、复核测量结果。

2、立模中派专职技术人员指导，模板拼缝紧密、防止漏浆、挂帘等现象出现。模板加固、支撑保证必要的牢固度。

3、立模后，在砼浇筑时，派人值班，观察模板运行情况，发现异常情况及时处理。

4、不论是钢模或木模，支模时，应先将表层粘结物处理干净，然后均匀涂抹一层脱模剂。

5、浇筑砼前应将所有木模用水润湿。

6、减小沉箱底与坞底间粘结力的措施：

a、垂直于坞中线每隔2m在坞底平台上设置宽10cm，深10cm的沟槽，沿坞中线方向设置三道沟槽，槽中以中粗砂填平，形成起浮灌水通道，以利海水向沉箱底扩散，使海水充分与沉箱底接触；

b、在沉箱制作台面上铺设4层油毡原纸作隔离层；

c、沉箱底板在铺设钢筋时要小心，以免损坏隔离层；

d、底板浇筑砼时，严格振捣规则，不准拖棒，并严格控制振捣棒的插入深度，必要时要加挡板式限位器，严防振捣棒触底，破坏隔离层，而发生粘底。

后方制作成片运至现场进行吊装人工辅助绑扎，其接头除竖向钢筋段与段采用绑扎接头（其搭接长度≮35d）外，其余均采用对焊接头。

钢筋工程施工质量控制要点

1、选择合格的原材料。钢筋进场时应有出厂合格证及试验报告，进场后，按60t作为一个验收批进行复检和焊接试验。

3、钢筋骨架的钢筋规格、根数和锚固长度必须符合设计要求，钢筋骨架应绑扎牢固，同一截面的受力钢筋接头的设置，绑扎接头的搭接长度及构造应符合设计要求和有关标准规定。

4、安装位置正确。严格按配筋图进行施工，砼浇筑过程中，安排钢筋工跟班作业，发现问题即时纠偏。

5、钢筋连接均采用对接方式连接，且保证焊缝饱满、光滑、无夹碴、无气泡、不咬边。

为提高砼的产量和均匀性，从计量至拌和全采用自动控制。现场采用45m3/h拌合站配合砼泵供料，砼入口高度控制在2米以内；振捣采用插入式振捣棒进行，浇注砼速度一般为35—40m3/h。

砼施工保证质量几个注意事项：

（一）、施工缝：本工程采用分段予制方式，对上下层的施工缝的施工质量保证措施为：

1、下层混凝土浇注完成后，对顶部进行二次振捣，并刮去多余的浮浆，以防松顶。

2、在刮浆的同时进行二次抹面。

4、控制分层减水及振捣时间。

6、上层模板支立时，沿沉箱外墙周围用模板将橡胶软管胎紧紧压在下层混凝土墙面上，可有效防止施工接缝的漏浆，使接缝平滑。

（二）、蜂窝、展面、气泡

1、加强振捣，确保将砼中的气泡振出，保证振捣半径及时间。

2、严格下灰分层高度不大于0.60m，振捣棒需插入下层5cm。

3、分区明确，确保不漏振。

（三）、沉箱砼振捣措施

1、砼浇筑时，砼入模输送管道口高度不宜超过2m，以防止砼发生离析。

2、沉箱各墙浇筑砼时要均匀、对称上升，砼分层厚度为振捣棒头长度的0.8倍。

3、严禁边下灰边振捣。振捣砼时，振动棒应垂直插入砼中，并快插慢拨，上下抽动，保证均匀振实。为保证上下层之间振捣密实，振捣棒应插入下层砼中5cm深。

4、振动棒在振动过程中要避免碰撞钢筋、模板、预埋件、拖环等，移动间距为30cm，每一振点振捣时间为30秒左右，砼表面气泡消失，不再沉落为度。

6、对穿拉杆螺栓抽出后，沉箱墙面外侧采用圆台螺母形成的规则螺栓凹坑，坑深约5cm，采用经试验比较与沉箱墙面外观相同的高标号砼砂浆把凹坑抹平。

（四）、接高过程保证沉箱垂直度：接高场地基础经挖淤泥、抛石、夯实、整平处理，保证接高场地平坦，接高沉箱座落后支模板时，采用径纬仪及吊锤检验支立模板是否垂直。支立模板垂直后，在模板四个角处分别拉出两根八字钢丝缆固定在岸上系船柱上和海中的锚定结构上，以固定模板位置。浇筑砼时要均匀上升砼，防止某一侧面的砼上升不平衡，影响模板的稳定。同时浇筑砼过程中，不断观测模板的垂直度位移，若有变化及时纠正。

1、拌和时保证足够的拌和时间，以确保骨料拌和物拌和均匀。

2、定期对拌和机进行检查维修，特别是对其称量装置，外加剂计量装置等定期进行校核，以确保准确计量，各称量系统的偏差控制在下表所列的范围以内。

砼各组份称量的允许偏差（%）

砼施工前进行配合比试验，建立相关的砼配合比特性曲线和必要的数据库。

本工程沉箱砼抗冻标号F300，选用硅酸盐水泥，标号为425#，粗骨料为二级配（泵送）。通过试配主要确定以下参数：

掺用减水、引气、调凝泵送等外加剂的掺量；

与入模手段相适应的拌和物坍落度。

（a）、钢筋保证质量的技术措施。

坚持钢筋进场复试制度，发现问题是及时解决。

钢筋焊接接头由合格的专职焊工焊接。

对弯曲钢筋先放大样试做，核对好后，方可大批量制作。

钢筋制绑与模板组装场地的地坪必须分开，以防脱模油剂污染钢筋。

绑扎钢筋铅丝端头一律弯向模板的反向。

垫块上的铅丝必须固定在钢筋上，以保证保护层的厚度。

所有码头及坞墙顶部沉箱内隔墙钢筋全部外伸500mm。

（b）模板质量保证的技术措施

平面尺寸及交角处垂度控制在最小允许范围之内

模板接缝处采用夹橡胶软管的措施，以防漏浆

模板表面要清理干净后，才允许均匀涂刷脱模油剂。

5、支外模与内芯的尺寸要用方木按设计要求卡紧，以保证墙体厚度符合设计要求；拆模时，吊车必须吊住模板向外平移，脱离止水带后方可起吊。同时采取加固措施，防止拖运、安装过程中损坏止水板。

（c）砼质量保证的技术措施

砼搅拌时，严格按配合比及现场试验室提供的当日配料单施工

浇筑接高砼前，必须清理干净接茬处表面的杂物，洒水湿润，并在第一层砼铺设20—30cm厚高标号水泥砂浆，然后再正常浇筑砼。

为防止砼松顶，采用分层减水的措施，以降低各层坍落度，并刮除顶面浮浆，对于接茬面，终凝时，进行拉毛处理。

为了保证砼的密实性，严格控制砼的分层厚度，一般控制在500mm左右，做到分灰均匀，振捣的间距和时间严格执行操作规程。

现场设专职试验工值班，浇筑砼前，坚持对砼原材料复验；浇筑时，严格控制水灰比及砼配合比。

预制沉箱允许偏差、检验数量

注：H为沉箱高度，L为沉箱外边长，单位：mm

1沉箱起浮前的准备工作：

沉箱起浮前先进行压水检验，确保沉箱底板及侧墙无渗漏；

沉箱起浮前计算格舱压载，尽可能使沉箱平稳起浮；

沉箱起浮前将沉箱用交叉缆绳系于坞两侧的系船柱上，随沉箱的起浮调整绳长，以免起浮的沉箱相互间发生碰撞；

系船柱（不足时予以增加）

沿沉箱四周吊挂废轮胎防撞。

计算浮游稳定：（以MCX1为例）

M=232.357*24.5*0.149=848.219KN.m

加压载石厚h:h=0.6m

加石重347.987KN

M石=347.987*(0.5+0.6/2)=278.39KN.m

G=232.357*24.5+347.987=6040.734KN

Yc=(933.029*24.5+278.39)/6040.734=3.83m

V=6040.734/10.25=589.34m3

沉箱拖运至对面码头接高场地属近距离拖运，沉箱浮游稳定。

（B/2）tgθ+（2/3）h+S=5tg8°+2/3+0.8=2.17m

a、在前述内容完成后向坞内灌水至5m深，并保持10h，以使沉箱底面充分进水湿润隔离层，减小制作产生的粘结力；

b、在确认沉箱底隔离层充分湿润后将坞内灌水至所有沉箱均能浮起的水深，此水深大约比沉箱吃水高1m左右；

c、由于同一坞内制作的沉箱型号不一，起浮水深也不尽相同，应注意沉箱起浮的先后次序，及时调整交叉缆绳的长度，确保相互间不发生碰撞。

a、利用坞两侧的引船设施将沉箱逐个牵引出坞；

沉箱在接高场地预制完成后，在沉箱存贮场趁低潮位由潜水员堵好进水孔，然后进行抽水，至沉箱浮起后，按计算压载采用块石进行压载，并进行封仓处理。拖运前，做好海况和短期内天气预报情况的调查，一般风力不大于四级，波高为0.6—1.0m以下。

沉箱浮起封仓后，系好围缆、拖揽，准备拖运。沉箱拖运时采用预埋拖环拖带，3200马力拖轮为主拖轮，600马力拖轮为辅助拖轮，并由登陆艇及潜水船各一艘护航。

沉箱拖运参数：按拖航阻力最大的北坞墙沉箱考虑：

a、沉箱的干舷高度均满足规范要求，根据我局在正明寺船坞予制沉箱拖往小长山岛，獐子岛及大连港区的多个沉箱拖运的实际经验，沉箱拖运时不需密封舱，只需设置简易封舱即可；

b、拖带力的计算：按规范公式：

F=AγW（V2/2g）K

箱吃水（T+δ）=9.5m（考虑了海况风浪因素）

A=9.5×15=142.5m2

水的重度：γW=10.25KN/m3

拖航速度：3Kn—1.5m/S

拖带力：F=142.5×10.25×(1.52/2×9.81)×1.0

为加快航速，争取尽可能的缩短拖航时间，V=2.0m/S时

F=167.5×(4/2.25)=297.75KN

c、拖轮选用：根据上述计算结果，结合以往拖航的经验选用3200hp的大功率拖轮拖航；

d、拖带方式：由于本工程的沉箱除北码头沉箱外均有外翅，竖向及水平向并设有外露止水钢板，因而采用拉环、三角板的吊拖方式，可有效防止沉箱的摆动。

○30t卡环L=400m3200hp拖轮

Φ70予埋拉环（在沉箱吃水线附近）

e、拖航前的准备工作：

①沉箱拖航前需作36—48h的漂浮检验，确认无漏水方可拖航。

②沉箱压载用吊机往格舱填石压载可准确的按规定数量压载，沉箱的定倾高度要大于0.40m;

③沉箱拖航前要使沉箱的后格舱压载多一些，使沉箱后倾3～4O为宜；

④选择好的天气，好的海况，收听3天的天气预报；

⑤出航的风力不大于5级，浪高不大于1.0m，一般是避开风头抢风尾。

3200hp拖轮一艘，拖力30t，另于出发地及目的地各设值班拖轮一艘；

600hp登陆艇一艘，上置发电机，兼做护航，沉箱上放置4″潜水泵四台，以备不时之需

拖航标志：在沉箱顶面封舱板上设置高2m，宽1m的黑色菱形标志牌，如夜间拖航，牌上放红色标志灯。应尽可能的避免夜航。

5、沉箱存放（位置见接高场地及存放场位置图）

根据实际施工情况，选择合适的沉箱存放场于正明寺船坞对面的军港码头存放场，尺寸为100米*30米，可同时存放4个沉箱。沉箱拖至施工现场直接安放，或在现场码头吊浮一天。

存放场水域要有良好的掩护及系泊条件，波高不大于0.5m。

存放场水下要由潜水员进行勘察，并结合施工水域地质勘察资料和现场水域条件，选定存放场场位。

在沉箱外围仓格的内侧，预留孔的四周预埋螺栓。沉箱拖运前用方驳吊机吊装盖板入仓格内，在螺栓上加垫密封材料，封仓盖板就位把严。

沉箱安装共49个，沉箱安放顺序、型号见沉箱安装示意图

基床整平验收合格，并经潜水员检查基床未有异物后，方可进行安装。若整平完成后较长时间未及时进行安装，需对基床重新进行整平验收后方可安装沉箱，若有回淤，采用压缩空气排管清除；若有异物，由潜水员进行处理。

采用高潮定位，低潮就位的方式安装。拖运自沉箱预制处或存放场将沉箱拖入基床上方后，将锚缆送上沉箱并挂好滑轮，施工船也要抛锚定位，首当其冲与沉箱有缆系。

沉箱安装过程中采用全站仪配合置于沉箱2个角上的棱镜进行跟踪控制。

沉箱安装完成后，即在沉箱上设置观测点，测出原始数据，并进行定期观测。

沉箱安装后，测出四角高程，并画出平面布置图，做好详细记录，画出沉降及位移曲线图。

沉箱安装两天后T／CAOE 20.5-2020 海岸带生态系统现状调查与评估技术导则 第5部分：珊瑚礁.pdf，经观测无异常变化方可组织箱内回填开山石。

临水面准线偏移：50mm

平均接缝宽度：≤60mm

最大接缝宽度：≤80mm

沉箱就位抽水浮起时，人员要全部撤离沉箱，待其基本稳定后重新上沉箱进行操作。

沉箱安装完成后要撤去盖板，非施工人员禁止在沉箱上走动。

DB44／T 1435-2014 风景林管护技术规程.pdf水上工作人员要穿防滑鞋、救生衣及安全帽等足够的救生设备。

沉箱安装过程中，要同潜水员密切联系，并要求潜水员深刻领会水上人员意图，避免发生意外。