摘要:论述了气囊出运的工作原理及优点，并结合江阴港区6号和7号泊位工程，介绍了沉箱通过气囊辅助出运的工艺要点及施工过程安全管理，对今后同类工程的施工实践具有一定的参考和借鉴作用。
关键词:江阴港；沉箱；出运；临时码头；气囊
0引言
重力式沉箱结构码头，作为码头主要结构形式之一，因其经济、耐久的优点，得到了广泛的应用。沉箱的重量随着施工情况和实际需要而不断增大,目前国内预制沉箱的重量已经达到数千吨甚至上万吨。沉箱重量的增加有利于基础结构的稳定,但对其预出运及安装增加了一定的难度，所以在沉箱预制前就要根据沉箱尺寸重量而充分考虑沉箱预制场的选择以及要求临时码头与半潜驳船艏平顺连接。
1概况
福州港江阴港区6号和7号泊位工程位于福建省福清市江阴镇壁头村西南侧海域，主要建设2个5万t级集装箱泊位，泊位长度648m，陆域纵深1000m，陆域形成面积64.8万m2。沉箱共计40个含5号与6号之间过渡段4个，单个沉箱重量为2716t，沉箱尺寸为15.9m×19.4m×20m。沉箱预制临时预制场设在0号泊位左侧,预制采用分层施工。沉箱出运采用气囊出运至半潜驳上,再通过拖轮拖带半潜驳将沉箱拖运至现场安装。
2气囊出运工作原理
气囊出运沉箱工作原理与滚筒搬运相同，顾名思义就是在重物底部铺垫数个气囊，并且逐渐充气，使气囊顶起沉箱，此时气囊如同滚筒，再使用卷扬机拉动沉箱，从而使沉箱向需要的方向移动。气囊与地面间受力均匀，单位面积受力小。气囊出运沉箱对场地要求相对较低。
3气囊出运优点
①成本低、工期短，且气囊对预制场地要求低。②气囊承载力大、耗能小、操作简单、安全系数高，只需要充气、顶升、开启牵引系统等即可实现沉箱的移动；气囊是弹性体，其受力变形的缓冲作用能保证沉箱出运过程的安全。③气囊可以按照沉箱的规格。重量的不同按需定制，还可以重复使用。
4气囊出运沉箱工艺
4.1沉箱出运流程
清理场地→沉箱顶升→选择及就位气囊→系牵引绳索、搭接溜尾绳索→检查气囊气压、检查牵引系统→牵引上船→到位后水位符合要求时，半潜驳离开出运码头。
4.2清理场地
沉箱出运通道上方杂物必须事先清理干净，尤其尖锐杂物，保证气囊通过时免受尖锐物体刺伤气囊。由于气囊压力大，气囊爆裂可能造成严重后果，因此必须确保沉箱出运安全。
4.3沉箱顶升
本工程采用同步千斤顶顶升工艺，在做预制场时，事先准备好安放千斤顶位置，根据沉箱尺寸，在安放千斤顶位置预留管沟，预制时使用钢盖板封顶，待沉箱砼强度达到要求时（不低于设计强度75%），方可进行沉箱顶升作业。顶升过程先将千斤顶进行定位，检查各千斤顶是否放置稳固，检查千斤顶油管等顶升前准备工作，检查完毕进行顶升作业。待沉箱顶升脱离地面时停止顶升，检查千斤顶、油管及沉箱是否有问题，检查完毕继续顶升，顶升高度约20cm时，将提前准备好的枕木放入沉箱底部合适位置（①不影响气囊位置；②放入沉箱底部一定距离防止枕木过于靠边破坏沉箱结构）。枕木放置完成后将千斤顶卸载。
4.4就位气囊
按照需要将气囊就位，气囊放置轴线方向垂直于沉箱出运方向，依靠气囊滚动来带动沉箱前移。本工程采用气囊长21m，直径为0.8m，沉箱移运时工作高度为0.27m，气囊工作压力为0.25MPa，沉箱下方均匀布置8条气囊。结合本工程沉箱重量2716t，可以计算出气囊实际工作压力为0.244MPa。根据气囊工作压力，向气囊供应厂家订购合适工程所需气囊规格，如果使用旧气囊需要根据工作压力，确定是否可以使用。
4.5系牵引绳索、搭接溜尾绳索
牵引系统布置在半潜驳上，采用10t卷扬机2台并配合8倍率动滑轮组2套牵引系统，溜尾卷扬机组设在沉箱出运通道后方，采用15t卷扬机2台并配合8倍率动滑轮组2套牵引系统。牵引卷扬机通过8倍率动滑轮组对沉箱进行牵引，每台卷扬机牵引力为80t，2台卷扬机合力大于108.64t；同样的计算过程，溜尾卷扬机合力可达240t，合力大于108.64t。牵引设备安全可靠。
4.6检查气囊压力及牵引设备
①对牵引设备进行检查,如钢丝绳、卷扬机、滑轮等，排除一切隐患；②检查气囊充气用空压机运转情况，以及充气各管件、阀门、压力表工作情况，是否漏气，尤其注意气囊堵头是否紧固。由于气囊堵头在气囊内部强大压力下冲出伤人事件数不胜数，因此必须进行检查。
4.7牵引上船
连接空气压缩机与气囊之间的气管,连接完成后充气,对气囊充气时应均匀、缓慢。气囊顶起沉箱后检查气囊气压值是否正常。之后把支撑枕木拖出，准备牵引沉箱移动，移动前调整气囊压力使沉箱处于直立状态，稍微前高后低（沉箱前进方向为前向）。各项准备工作完成后,启动半潜驳上牵引机组,同时启动溜尾卷扬机组,使用溜尾卷扬机控制沉箱移动速度，防止沉箱移动过快。另外在沉箱移动过程中，如果出现沉箱前进方向出现偏差时，可用沉箱前方准备的气囊调整角度。当后面的气囊接近沉箱底部后侧时,对气囊进行排气。在气囊露出沉箱底部后侧时，此时要快速排气，防止气囊在无沉箱压力情况下，失去沉箱束缚爆弹出沉箱，造成安全隐患。将放完气的气囊搬运到沉箱前面备用,在气囊排气时尽量保证沉箱处于稍微后倾状态。沉箱在预制场通过临时码头直接牵引上船。目前国内半潜驳型号不一，因此在设计沉箱出运临时码头时，首先，保证半潜驳船艏与码头可以顺利无缝连接，减小沉箱在临时码头与半潜驳交界位置产陡坎，造成不必要的安全隐患。其次，要求在施工临时码头前就要确定好出运沉箱所使用的半潜驳型号，在施工前做好项目施工计划。如果临时码头与半潜驳连接出现问题，在沉箱通过临时码头到半潜驳连接处就可能出现陡坎，增加气囊安全隐患，严重时可能造成气囊爆裂（由于气囊压力大，气囊爆裂会产生巨大冲击力，气囊碎片飞出轻者造成人员受伤，严重时可伤人性命）。气囊爆裂严重时能引起沉箱倾倒造成严重损失。
4.8沉箱到达预定位置后
将枕木按照要求位置对沉箱进行支垫，支垫完成对气囊进行放气，放气时注意观察，沉箱及枕木情况。如果出现异常停止放气，待处理后方可继续放气，放气完成后将气囊收起，把空压机气管等妥善保管，清理完成后，待水位合适时半潜驳放水起浮，使用拖轮拖带半潜驳至安装位置。
参考文献
[1]张虎雄，蒋中明.细高型沉箱气囊出运技术探讨[J].吉林水利,2017(10):46-49.
[2]赵建智，唐晓军.特大型沉箱出运工艺的研究与应用[J].中国水运,2013(11):343-345.
作者:李卓 单位:厦门港务疏浚工程有限公司