赫亚锋
中交一航局第二工程有限公司青岛266071
摘要：本文以港珠澳大桥工程为背景，介绍通过沉放试验确定管节沉放对接时管节压载量的过程。
关键词：沉管、安装船、加载量
1工程概况
港珠澳大桥沉管沉放试验是在桂山岛预制场深坞内进行，是在沉管压载水控制系统安装调试正常，安装船L缆与沉管吊点连接完成后，测量管节干舷高度和深坞内海水密度，计算出沉管理论消除干舷加载量，依据理论计算数据沉放管节，再根据沉放试验实际数据确认沉管消除干舷压载量。
2设备配备
2.1安装船
安装船为双体船式结构，由两侧浮箱和顶部横梁三部分组成。安装船自重和管节安装所需的负浮力由两侧的浮箱共同承担，浮箱由横跨管节的横梁相连接。横梁上设置发电机组、锚绞车系统、液压系统及控制室，集中控制管节沉放作业。
缆索及绞车
安装船系统在安装过程中通过安装缆索来控制管节位移，如图2.1-1所示。缆索分为以下几种类型：
吊索缆索——L
安装缆索——H
系泊缆索——M
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图2.1-1安装线缆布置
2.2压载水系统
压载水系统由压载水箱、压载管路和压载控制系统组成。水箱和管路布置在管节内部，控制系统的终端设在主安装船“津安3”控制室。利用水压差原理自然进水，采用压载泵进行排水。
3试验过程
3.1测量海水密度
利用海水密度测量仪测量深坞内海水密度，具体数据见表3.1-1。
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3.3计算管节理论消除干舷加载量
根据管节干舷高度、海水密度及管节顶压载混凝土方量计算管节理论消除干舷加载量。
M=[（a+h）*2*h*b/2+v]*ρ
=[（30.71+0.071）*2*0.071*180/2+1462]*1.013=1897t
M---管节理论消除干舷加载量（t）；
a---管节顶面宽度30.71m；
b---管节长度180m；
h---管节干舷高度0.071m；
ρ---海水密度1.013t/方；
v---管节顶压载混凝土方量1462方。
消除干舷单个水箱加载量m=M/6=1897/6=316t。
3.4管节加载下沉
3.4.1管节加载
（1）消除干舷加载。操控压载水系统向管内6个水箱分别加载316t。
（2）提供800t负浮力加载。操控压载水系统向管内1#、2#、5#、6#水箱分别加载200t压载水提供800t负浮力。加载过程如图3.4.1-1所示。
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4试验结果分析
4.1L缆吊力
安装船提供800t负浮力时L缆吊力统计如下。
（1）管节依据理论计算加载后L缆力和值比800t负浮力大807-800=7t。
（2）管节依据理论计算加载后L1比200t负浮力小200-197=3t。
管节依据理论计算加载后L2比200t负浮力小200-196=4t。
管节依据理论计算加载后L3比200t负浮力大208-200=8t。
管节依据理论计算加载后L4比200t负浮力大206-200=6t。
（3）管节依据理论计算加载后L缆吊力数据正常，满足施工需求。
4.2四角吃水分析
根据安装船四角吃水计算安装船浮厢提供吊力，见下表4.2-1。
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（1）依据理论计算加载后安装船提供浮力比800t负浮力大813-800=13t。
（2）依据理论计算加载后“津安3”右舷提供吊力比200t负浮力大201-200=1t。
依据理论计算加载后“津安3”左舷提供吊力比200t负浮力小200-194=6t。
依据理论计算加载后“津安2”右舷提供吊力比200t负浮力大213-200=13t。
依据理论计算加载后“津安2”左舷提供吊力比200t负浮力大205-200=5t。
（3）管节依据理论计算加载后，根据安装四角吃水变化计算得到安装船提供吊力数据正常，满足施工需求。
4.3确定管节压载量
经过对试验数据的分析对比，理论计算管节压载量可以使用，管节提供800t负浮力管节压载量为2697t。
若根据理论计算管节压载量进行加载后数据不能满足施工要求，需对管节压载量做出调整至所有数据满足要求。
结束语：
通过管节深坞沉放试验从中得出了多组有效数据，对比L缆吊力与安装船浮厢提供的吊力，可以相互验证两者原始数据的正确性，通过沉放试验可以确定管节沉放对接时的压载量。目前该沉管试沉施工技术已经在港珠澳大桥岛隧工程得到多次应用，希望对类似工程有一定的借鉴意义。
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