沉箱灌注水全過程施工方案(6頁).doc
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2022-07-20
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1、沉箱灌注水全過程施工方案1、灌注水原則1)內(nèi)外水頭差控制值9.10m ,隔墻間水頭差控制值1.00m;2)灌注不增加浮船塢甲板面承壓力;3)灌注水浮游穩(wěn)定的定傾高度m0.20m;4)灌注水過程,沉箱面與水平面最大偏差值:粗定位已前控制值0.10m,精定位時控制值0.05m;5)灌水沉箱坐底前,沉箱底面與基床頂面距離的控制:a、粗安裝時,沉箱底面與基床頂面為0.50m(以前壁外側(cè)面與基床交匯點(diǎn)處計);b、精安裝時,沉箱底面與基床頂面為0.20m(調(diào)整為沉箱底面與基床面的1%坡度相平行)。2、沉箱灌水安裝程序1)第一次灌注水(浮游穩(wěn)定階段)經(jīng)第一次灌注水,沉箱預(yù)計達(dá)到浮游穩(wěn)定,地點(diǎn)在浮塢開始下潛階2、段,當(dāng)浮塢下潛約3m水深之前且在沉箱底受浸時刻起同步對前、中后倉灌注水,利用浮塢上注水設(shè)備,即浮塢水泵2臺(功率共計900m3/h),以及12個連接口供水管,使前倉、中倉、后倉注水深度分別為1.87、2.64、3.64m,加水重度為5353.0kN約535t,定傾高度m=0.2m,沉箱吃水T=11.45m;為增加安裝點(diǎn)處沉箱的m值,離開浮塢拖運(yùn)沉箱前在塢口處,再灌注水257kN(約26t),各格倉增加灌水深度0.13m,此時m=0.28m,T=11.56m。該階段二次灌注水時間共計約53分鐘。2)第二次灌注水(粗定位階段)在沉箱安裝點(diǎn)處,當(dāng)鋼平臺及水泵安裝就緒后進(jìn)行,采用12臺水泵,每臺功率13、00m3/h,在浮游穩(wěn)定灌水基礎(chǔ)上,繼續(xù)灌注水至沉箱底面距離基床頂面0.50m進(jìn)行控制。各隔倉灌水的深度,與當(dāng)時潮位相關(guān)。例舉+1.50m時特征潮位,隔倉的灌注水深度如下:前倉9.23m,中倉10.00m,后倉11.00m。本次灌注水量14335kN(約1434m3),需要時間1小時43分鐘(以12臺泵,每泵按0.7系數(shù)折減,即按70m3/h計)。3)第三次沉箱內(nèi)灌注水(精安裝階段)沉箱在安裝點(diǎn)處,在粗定位后,灌注水使沉箱底面與基床頂面坡度(1%)相吻合(平行),同時灌注水后,沉箱底面與基床頂面平行距離為0.20m,精定位鎖住錨系纜,灌水、坐底,此階段6臺水泵在內(nèi)(可抽出沉箱水),6臺水泵在外4、(可灌注于水沉箱內(nèi))。由離基底0.5m調(diào)至0.2m并形成1%倒坡,采用12臺泵抽水灌注沉箱,需注水885.4kN(約89t)需要時間約13分鐘。由0.20m至沉箱座底或由底座狀態(tài)起浮20cm時,灌注水24cm或抽出沉箱的0.24m水即475.8kN(48t)(采用6臺水泵),需要時間約7分鐘。4)第4次灌注水(沉箱壓載防止上浮)在潮水位上漲至+1.9m,即沉箱頂面標(biāo)高時,經(jīng)浮游穩(wěn)定計算,各倉加水如下:前倉:10.31m,中倉:11.21m,后倉:12.21m。本次灌注水量949.5kN(約95t)。6臺水泵需注水時間14分鐘。考慮0.50m波壓力影響,在預(yù)先滿足浮游穩(wěn)定臨介水深后,再增加壓載水5、300t(計算條件及結(jié)果見附件),集中加至前、中倉,使前、中倉加至13.03m的壓載水。5)沉箱就位及壓載水灌注完畢后的灌注水量(安裝完畢自流落水階段)約10952kN(1095t),考慮當(dāng)潮水位上漲超過+1.90m時,自流充水,灌滿沉箱各隔倉。以上沉箱灌水結(jié)束(沉箱就位成功為前提)。當(dāng)沉箱當(dāng)日就位,未能安裝成功,次日再安裝時,應(yīng)抽水出沉箱。考慮在低潮位0.0時,沉箱底面仍高出基床頂面(以-16.71m計)為1m,即使沉箱吃水為15.71m,則應(yīng)使各倉抽水后壓倉水深如下:前倉:6.83m,中倉:7.60m,后倉:8.60m。干舷高度3.19m。本次抽水量4929.8kN(493t),以上計算對6、應(yīng)+1.0m漲潮位時的座底壓倉水狀態(tài)計起向外抽水起浮沉箱。附件1:波浪壓力計算:(決定在1.90m水沒頂狀態(tài),壓載水量)1、計算條件a、沉箱坐底標(biāo)高-17.00 , 潮位標(biāo)高+1.90m,即為沉箱頂面標(biāo)高;b、波浪要素取值,按常規(guī)取,波高H=0.50m,波長l=15m;c、計算水深d=18.90m,r=1.0t/m3。按波峰作用下的立波計算。2、波壓力計算(1)、Pb = (rH)/cosh(2d)/l = (10.5)/ cosh(218.9)/15 = 0.5/ cosh7.92 =0.5/1375.88 =0.000363t/m2式中:cosh 雙曲線余弦;Pb 墻底處波壓力強(qiáng)度;(2)7、PS = (Pb +rd)/(H+hS)/(H+hS+d) = (0.000363+118.9)(0.5+0.05)/(0.5+0.05+18.9) = 18.9003630.028 =0.534t/m2式中:PS 靜水面處波壓力強(qiáng)度;hS 波浪中心線對靜水面的超高值,按下式計算:hS = (H2)/l ctgh(2d)/l=0.52/151 = 0.05m(3)總波壓力(一個沉箱)以N1、N2 、N3 表達(dá)如下:水平力 N1 = 1/2(0.534-0.000363)18.917.84=89.96t 距離沉箱頂面 6.3m (18.9/3=6.3m)水平力 N2 = 0.00036318.8、917.84 =0.122t距離沉箱底部 9.45m (18.9/2 = 9.45m)墻底面上的波浪浮托力N3 (即PU)PU = N3 = 1/2 Pb1517.84=1/20.0003631517.84=0.048t3、壓載水量計算計算條件:1)按抗滑穩(wěn)定計算,求壓載水量Vk; 2)沉箱(砼)與基床摩擦系數(shù)f=0.6;a、抗滑計算壓載水量Vk;按重力式碼頭設(shè)計與施工規(guī)范(JTJ290-98)計算如下:rorpP (rGVkruPu)f1.11.2090.082 (1.0Vk1.200.048)0.6壓載水量Vk198.2t式中水平波壓力P P = N1 + N2 = 89.96 + 0.122 = 90.082t PU 為波浪浮托力PU = N3,b、抗傾穩(wěn)定計算復(fù)核ro(rpMP+ rUMPu)(1/rp) rGMVk ro(rpMP+ rUMPu)=1.1(1.20N112.6+1.20N2 9.45+1.20N3 10.0)=1498.37tm(1/rp) rGMVk=(1/1.0)1.0198.27 =1387.4 tm因 ro(rpMP+ rUMPu)(1/rp) rGMVk 不滿足抗傾穩(wěn)定要求,取壓載水量 Vk=300t,則:(1/rp) rGMVk= 2100tro(rpMP+ rUMPu)(1/rp) rGMVk 滿足抗傾穩(wěn)定要求
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