从发展角度来看，完善气囊下水理论体系是必然的趋势。利用简单四则运算，便能确定下水方案的做法固然不科学；建立在错误理论基础上并把计算趋向神秘化的伪科学计算更加不可取。在理论体系不完善的当下，利用经过实验验证过的一些理论模型进行科学计算，提前发现安全隐患，从而修正、优化下水工艺，才是科技人员的工作重点。

保证气囊下水计算准确性的第一步是要建立合理的气囊理论模型。通过该模型能够推算气囊的压强、高度、承载力等性能，并且计算结果与实际测量结果误差应小于10%。

1. 适用范围：本工艺适用于公司建造的海上风电安装平台在半坞式气囊船台上建造完工后的气囊下水，其他类似型船的下水可参照执行。

2. 引用标准：CB/T3975-1996《船舶上排下水用气囊》、CB/T3837-1998《船舶用气囊上排、下水工艺要求》以及船型资料和相关进出坞技术要求。

2.1船型主要参数资料： 

总长：Loa=144m  型宽：B=40.0m  型深：D=10.75  重心Xg=75.05m

空船重量：W=13123t     尾吃水Ta=1.708m    首吃水Tf=5.254m

第一套方案：

优点：

①每套护弦可利用原挂点其中一个，工程量较少；

②因是斜锚入胸墙前沿,与原码头结构结合牢固，整体性好；

③工程美观。

缺点：

①、施工难度较大。钻孔后，胸墙主受力钢筋局部断开，焊接修复困；

②、施工中砼需特殊处理；

③、船机占用时间较长，施工、维修造价较高。

第二套方案：

优点：

①．大部分在陆地上施工,船机配合少,施工操作安全简易。

②．结构受力情况较好；

③．由于锚链加长,护舷自由加大。

④．工程造价三个方案中最低。

缺点：

①、锚链需从码头护轮坎面绕过。

②、码头前沿增加构件。

③、外观欠佳。

第三套方案：

优点：

①、施工难度中等,需船机配合。

②、结构简单不用锚链,是固定式。

③、美观漂亮。

因沉箱预制场在码头后方堆场区域内故沉箱在预制场预制达到强度后，由600t起重船起吊，锚艇配合移锚使600t起重船及沉箱至安装位置，由起重船辅助沉箱粗定位，然后通过人工手拉葫芦和钢丝绳调整沉箱位置，全站仪控制前沿线精确就位。

 施工总体安排

45个沉箱全部预制验收合格并达到14天养护期后，进行起吊、安装。

沉箱分三排预制，由500t千斤顶顶升，气囊陆上平移至出运临时码头前沿，然后由起重船出运、安装，并形成流水作业。沉箱安装由泊位自西向东安装。沉箱安装完成后，进行沉降位移观测，稳定后迅速进行箱内回填。

　　2适用范围 

　　本规定适用于企业船舶下水施工安全管理。

　　3名词解释 

　　船舶下水：是指船舶主船体/总段成型后从船台或船坞入水的过程（以下简称为船舶下

水）。

　　船舶下水方式包括：重力式下水（船台纵向钢珠滑道下水）、平面船台滑道拖移下水、

气囊下水、漂浮式下水以及使用大型起重设备吊装下水。

　　4管理职责 

　　4.1企业应高度重视船舶下水工程，要根据项目不同，成立下水工程指挥部，指挥部负责


对船舶下水施工进行统一组织、统一指挥，对船舶下水工程安全负责。

　　4.2技术部门负责编制下水布置图和下水计算书，制订船舶下水过程中安全技术要求和工

艺方案。船舶下水计算书应包含船舶的外形尺度、重量、重心、船舶拖移摩擦系数等基本数据及

下水过程的力学分析。

根据下水计算书，

结合当地水域或航道水文（水深、潮汐、通航等）情况、船台（坞）及码头结构、

下水方式和使用下水驳船的性能等因素，制订船舶下水工艺方案，明确船舶下水施工实施步骤，


提出下水需用材料及设备清单，明确技术和安全要求。

2  下水前准备 

2.1 船舶

2.1.1船舶水线以下工程全部结束，尤其是水线以下的开口处工程及安装的设备、阀件等必须安装完毕，并经检验合格后。 

2.1.2 船底板和所有附件及补焊、焊瘤、焊疤等均应磨平。 

2.1.3船体外板上焊缝(修船时为新增焊缝)经检验合格，并经过密性试验。 

2.1.4 船舶主尺度测量完毕，载重水线标志经检验合格。 

2.15 船体外板油漆结束。 

2.2 坡道 

2.2.1气囊从船台经过坡道滚动的道路应清洁 无铁钉等尖锐硬物。 

2.2.2坡道应平整.左右水平度不得大于80mm.地面的凹穴应填平.且地面承载能力应相对均匀。 

2.2.3坡道可以为泥地、沙土地、沙地或水泥地，但其承压力应大于使用气囊的工作压力的两倍以上。 

2.2.4 坡道坡度应根据下水船舶的大小确定，一般应不大于1/7。坡道全长范围内可由斜线、圆弧线等多种组合.但气囊在最低工作高度时船底不应触及地面。 

2.2.5坡道在水中应保持一定长度。 

2.3 气囊 

2.3.1气囊应按CB/T3795的检验规则经检验合格。气囊每次被用于船舶下水(上排亦同)前应作无载充气试验，充气压力取该直径气囊工作压力的1.25倍。 

4:20开始充气顶升沉箱、抽枕木支垫及铺气囊，并带好后溜钢丝绳。4:50半潜驳开始移船搭接，半潜驳搭接完毕后，船上牵引卷扬机的钢丝绳挂好出运插销，船上卷扬机操作手开始牵引，同时后溜卷扬机手启动卷扬机缓慢松放钢丝绳。移到一个气囊位置，20名工人将后面的气囊移至前面。充气工人对离沉箱最近的气囊开始充气，待沉箱压到气囊后，充气工人将气囊压力冲到0.25MPa；且沉箱移动速度控制在0.65m/min。依此反复，沉箱移至半潜驳的装载区（沉箱的中心基本出运船中）。整个过程持续约120分钟。沉箱上驳的过程中，半潜驳根据潮水情况，往外抽水。移至装载区后，开始支垫枕木，前后位置满铺枕木，即前后各70条，共140条；气囊之间每边铺两条枕木，即每边24条枕木，共48条。枕木支垫完成后，开始气囊放气，使沉箱完成坐落在枕木上，然后抽气囊，前拉后溜钢丝绳处于松弛状态，工人将出运的索具搬运至出运码头面上，4台卷扬机将收钢丝绳。

                    2液压顶推系统

该系统如图6所示，由夹轨器油缸顶推装置和液压站两部分组成。其作用是通过液压站驱动水平油缸顶推胶囊台车运移沉箱。其中油缸采用Φ200缸径，正常工作压力为25MPa。夹轨器专门为斜面轨设计，其具有自调功能以保证齿条与轨侧面全部有效接触，作用于Qu100钢轨上；液压站采用电控系统控制，液压泵采用高压柱塞泵，其压力可根据沉箱重量不同自行设定。本次出运7000吨沉箱采用4套顶推装置，总推力最大可达350吨。                         

6：液压顶推系统

3胶囊注水系统

该系统如图7所示，该系统由高压注水泵、管线、专用高压顶升胶囊三部分构成，其作用是由高压水泵将自来水通过管线注入专用高压顶升胶囊内使其膨胀顶升沉箱。

    胶囊注水系统采用4台试压泵并联并公用2个串联的2m3水箱，每台泵出水口设一个水包最多可供四个胶囊注水，每个胶囊单独设一根由钢管和高压软管组成的供水管线与水包连接，并附设在每节台车活塞腔侧壁上，由专用电控系统可同时开启四台水泵也可单独开启其中一台对胶囊注水和放水进行控制操作；活塞腔内的注水胶囊采用专用高压顶升胶囊，正常工作压力1.5mpa。

二、气囊出运工艺

1．气囊出运原理及工艺流程

气囊出运工作原理与滚筒搬运重物的工作原理基本相同,是指在沉箱的下面放置可充气的圆形胶囊，通过充气加压顶升沉箱，再在需移动的方向上施加牵引力，使气囊产生滚动，从而达到搬运构件的目的。由于气囊在沉箱压力下可以产生较大变形,增加气囊与地面的接触面积,使单位面积的压力减少,且受力较均匀,故对场地的适应性强。

其工艺流程如下：

出运准备（包括抽干沉箱内积水）→2.高压水冲出支垫间填砂→3.抽出底模板→4.检查沉箱底部→5.气囊就位→6.卷扬机就位→7.沉箱围捆牵引和后溜钢丝绳→8.将卷扬机牵引与溜尾钢丝绳沉箱围捆钢丝绳用卸扣连接→9.启动卷扬机使牵引与溜尾钢丝绳处于刚好受力状态→10.全部气囊充气至与底模共同受力状态初始压力值→11.检查沉箱及围捆钢丝绳、卷扬机等情况，全部卷扬机手就位并处于运行待命状态→12.继续向气囊充气并调整各气囊气压值，使沉箱达到运行高度并保持相对水平→13.抽出支垫工字钢→检查沉箱底部并清除沉箱周围尖锐物及打磨边缘及菱角→14.检查各气囊气压、必要时进行调整→15.横向牵引移动(同时进行溜尾作业)→16.至出运通道中间停止移动→17.加垫枕木→18.放气→19.抽出横向气囊换纵向气囊→20.围沉箱纵移围捆钢丝绳→21.系牵引钢绳、与溜尾钢丝绳→22.气囊充气至规定压力值（需进行计算，此时气囊及沉箱支垫枕木处于共同受力状态），→23.气囊充气顶升沉箱使其处于运行高度、抽出垫木→24.纵向牵引移动（码头前沿就位等待上浮船坞、如等待时间长应对沉箱按要求进行支垫）→25.上浮船坞就位→26.加垫枕木→27.放气→28.抽出气囊→29.结束。

船舶气囊下水的力学计算及工艺优化