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沉箱吊装专项施工方案
1.工程概况
承建的渤海船舶制造有限公司舾装码头工程由3个部分组成,包括50000t和
5000t船台前的码头部分(AB段)、1个70000t和1个50000t舾装码头(BC和CD
段)。码头泊位总长度为602.22m,码头结构形式为沉箱重力式。沉箱设计安装顶标
高为+1.5m和+0.3m,施工中预留5cm沉降量和5cm向内倒坡,沉箱安装缝宽60mm工
程共有不同型号沉箱131个。
施工用沉箱已经由业主单位预制完成。目前摆放在BC段码头后方的预制场地上。
沉箱数量多、起吊重量大、吊距远是工程施工过程中需要解决和特别注意的问题。
2.沉箱吊装施工工艺
2.1沉箱吊装采用200t起重船、2000t方驳和拖轮等配合施工。施工中首先将起
重船和吊装架以及操作平台连接好。主钢丝绳通过吊装架和吊装插销将起重船和沉
箱连接好。起重船将沉箱从陆地上起吊后放在等待的2000t方驳上,由方驳负责运输
到安装沉箱位置。利用拖轮和起锚艇将起重船和方驳就位后,起重船再从方驳上将
沉箱起吊并安装在码头基础上。
沉箱、操作平台及吊装架重量表:
型号个数顶口尺寸(m)重量(t)备注
A型沉箱1106×4.5×8188
B型沉箱186×4.5×6.8167
A1型沉箱16×4.5×8180前半脚趾
A2型沉箱16×4.5×8180后半脚趾
A3型沉箱16×4.5×8172无后脚趾
吊装架15.65×2.53
操作平台16×4.52
2.2吊装施工设备
根据施工工艺,沉箱吊装主要设备有:①200t起重船;②2000t方驳;③600匹
马力拖轮。
以上设备的具体技术参数,详见各种型号设备的使用说明书,并严格遵照其要求
使用。
2.3吊装计算(取最大沉箱188t)
2.3.1吊装插销计算
1)沉箱自重为188t,考虑结构分项系数γG=1.30,则结构自重设计值G=188
(
×1.3×9.8=2395.12KN;每个沉箱设4个吊孔,穿4个销子,销子呈纯剪切状态,
共有8个剪切面,每个剪切面的剪力V=2395.12/6=399KN
(2)销子选用Q345钢,其抗剪强度设计值fv=145N/mm2,A=399×
103/145=2752mm2,d=60mm,根据钢板型号及安全储备考虑,初步选取D=100mm
2.3.2主钢丝绳计算
1)沉箱自重标准值G=188t,操作平台2t。取结构自重设计值为2000KN
(
(2)每个吊点考虑2根钢丝绳受力,共计8根,则每根钢丝绳设计拉力
P1=2000/8=250KN
(3)主钢丝绳安全系数K取6,选用公称抗拉强度为1700MPa的6×61钢丝绳,
钢丝绳允许拉力T应大于设计拉力P1,其中T=P/K。
由T>P1得P>K×P1=6×250=1500KN
查《港口工程施工手册》得,直径φ=55.5mm的钢丝绳满足要求。
2.3.3副钢丝绳计算
(1)副钢丝绳设4个吊点,每个吊点考虑1根钢丝绳受力,共计4根,共同承
受起吊架重量及主钢丝绳拉力之外的竖向力。吊架重量为3t,操作平台重2t,取设
计值50KN;副钢丝绳与吊架间夹角为70°。
则每根钢丝绳设计拉力P2=2P1-2P1sin70°+50/4sin70°=44KN
(2)副钢丝绳安全系数K取5,选用公称抗拉强度为1700MPa的6×61钢丝绳,
钢丝绳允许拉力T
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