眉山市带水施工公司努力不变15805100866技术咨询 （二）非着床型钢围堰——有底钢吊箱围堰 非着床型钢围堰即通常所说的钢吊箱围堰，一般适用于承台底面高于河床面的深水基础施工，如军山长江大桥主墩基础、润扬大桥C1标主墩基础、南京三桥主墩基础以及杭洲湾大桥Ⅴ标基础施工等，其共同特点是墩位处水深流急、河床冲刷较大、承台底面均高于河床面，为了方便承台施工、节省钢围堰材料的投入，均采用有底钢吊箱围堰。 非着床型钢围堰（钢吊箱围堰） 钢吊箱围堰总高度由封底混凝土的厚度和施工期承受的最大水头高度共同决定，钢吊箱围堰分双壁和单壁二种结构，具体采用哪种结构型式通常由施工期间围堰所受到的水头压力决定。 对于内陆河流中的深水基础，由于受到冬枯夏洪的影响导致水位变化幅度较大，洪水期钢围堰需承受较大的水流力和水头压力，一般采用双壁结构可保证钢围堰有足够的刚度以满足渡洪需要。对于杭洲湾大桥这样处于外海区域内的桥梁基础施工，虽然海况较复杂，但与内陆河流比较，在正常施工情况下其水位变化幅度不大且有规律可循，施工过程中可根据气象预报避开台风等恶劣天气的影响，在进行钢围堰设计时一般只考虑承受潮汐和波浪力的作用，与内河围堰相比较，后者对壁体刚度的要求小得多，采用单壁结构可满足刚度要求。 不管是单壁或双壁结构，钢吊箱围堰均由壁体、底板、撑杆、拉压杆等组成。同着床型双壁钢围堰一样，双壁钢吊箱围堰的壁体厚度通常大于80cm，一般在100cm-150cm之间。单壁钢吊箱围堰的壁体结构较简单，通常由钢板、纵向次梁、环板及支撑桁架组成，根据需要可在单壁壁体外侧嵌入隔热材料以加强对承台混凝土的保温养护，如杭州湾大桥单壁钢吊箱围堰的设计时，就采用了在吊箱单壁外侧（承台范围内）加设一层3mm钢板，通过向钢板与侧壁面板间的夹壁内注射“聚氨脂硬质泡沫塑料”（俗称液体泡沫）达到隔热保温的目的。钢吊箱底板均由面板、主梁和次梁组成。

为探索并寻求解决这些问题的答案,解决海洋油气勘探、生产实践中所遇到的具体问题,各国与海洋开发有关的研究机构便如雨后春笋般地涌现出来。

眉山市带水施工公司努力不变15805100866技术咨询 1问题提出 在水利工程中广泛使用各种闸门进行挡水。由于各种原因闸门在运用中发生漏水是经常遇到的问题。工程运行管理中经常遇到在闸门后加建设施或维修工程的情况，如果闸门漏水就会影响工程施工，甚至使工程无法进行，这时就需要采取临时措施进行闸门堵漏。在时间紧迫或止水维修困难的情况下，有几种简单易行的闸门堵漏方法特别有效。 2堵漏方法 2.1炉渣堵漏方法 在闸门堵漏之前，必须首先检查闸门漏水情况，查清漏水量大小，位置，分析漏水原因以便对症下药。 炉渣堵漏方法适用水封磨损，闸门发生小变形，水封不能封严以及闸门安装偏差而造成的闸门漏水情况。这种漏水现象往往十分普遍，闸门漏水十之八九为此原因。这种原因造成的闸门漏水，其水量多不是十分巨大，最适合用炉渣堵漏。 炉渣是煤燃烧后剩下的残余物。炉渣自然容重根据含水量不同约为10—14KN/m3。炉渣形状大小不一，小的成灰状，粉状，直径小于1mm，有的成块状，直径几毫米至几厘米不等。炉渣的这些物理性质使它成为堵漏的绝好材料。根据实验炉渣在静水中下落的速度约为0.5m~0.7m/秒（石子约为1m/s），在动水中一般随水流斜向下运动，水流速度越快，炉渣运动速度也越快。炉渣闸门堵漏的机理是，当在闸门临水面投放炉渣时，由于炉渣容重比水稍大，它就慢慢向水底沉落，沉到闸门漏水点附近时，由于漏点出现流速，压强沿水流方向降低，在周围高压的作用的，炉渣顺水流被吸收到漏水点，堵到漏水的缝隙上。开始时较大的炉渣堵在缝上，随着炉渣不断积聚，漏水点漏水量减小，压差逐渐减小，堵在漏水点的颗粒不断减小，甚至基本堵严。根据上述机理，用这种方法堵漏时，要选择级配较好的炉渣，如果炉渣比较均匀堵漏效果就不好。炉渣倾倒时，应尽量贴近漏水点，以使炉渣能较好的吸在漏水点上。在施工中，我们曾多次使用这种方法进行闸门堵漏，屡试不爽，其操作简单，节省投资，方便快捷，成效显著，效果令人满意。2.2潜水员水下堵漏 当投放炉渣的地点离漏水点的水平距离较大（≥0.5m）,炉渣下落过程中就无法遇到流速较大的水流，漏水点对炉渣就没有吸附作用；或者漏水孔洞较大，炉渣不足以堵塞在孔洞上，就不能用炉渣堵漏，这时最有效的办法是潜水员水下堵漏。2007年10月，在安装清河电厂低位取水口超声波流量计工程中，恰好遇到这种情况。电厂取水工程2号闸门井是水库高低位取水的汇合点，井中分别布置低位进水口（接低位引水隧洞）、高位进水口（接高位引水隧洞）和一个出水口（接电厂引水主洞），在高低位进水口上分别设有闸门。为了在低位引水隧洞中安装流量计，电厂倒至高位引水隧洞取水。在关闭该井低位闸门后，发现闸门漏水十分严重，无法满足施工要求。在堵漏过程中，开始时向闸门前投放60多袋炉渣没有丝毫作用。仔细查找原因，发现炉渣投放点是挨着闸门前的胸墙，而胸墙面离闸门面有近一米的距离，这就使得下落炉渣无法靠近漏水点，造成炉渣堵漏失灵。找到失灵原因后，我们就另外选择了潜水员水下堵漏方法。这种方法堵漏的材料一般是用棉被卷成圆柱形，用布条扎好。粗细根据漏水孔洞的大小确定，一般应比孔洞直径大3倍以上，否则强大的水流吸力会把棉被抽挤出洞外。当圆柱形棉被塞到漏水点上，就可堵住漏水。用这种方法堵漏时，如果漏水量大，潜水员一定注意安全，系好安全绳，慢慢靠近漏水点，用手探摸，万不可身体贴上漏水点，否则一下被吸在漏水处，潜水员会发生生命危险。2.3其它方法 在检查漏水中，如果发现水封断裂，有条件可以更换水封，所以在工程管理现中，备用一点水封最好。如果是闸门被异物（如木杆）卡住，就想法把异物处理掉。如果是闸门没有落好，可以重新起落闸门，试几次就可能关严了。

有人潜水技术和装备。从世界水下工程技术的发展历程来看,?20世纪60~70年代水下工程技术的研究重点围绕着解决海洋油气勘探生产中的水下作业技术(即有人潜水技术和装备),以及由此引发的一系列的生理医学和安全问题。一些潜水技术较先进的国家开展了一系列生物医学实验,进行了以增加潜水深度和延伸有效作业时间为方向的研究,提高潜水员向大深度海洋进军的能力。同时,在工程技术上解决了潜水设备系统、作业母船、深潜水装具之后,终于使潜水技术出现了划时代的飞跃。
常压潜水系统。研究表明,潜水员从事有效的潜水作业深度很难超过400~600?m。为了适应海洋开发水下施工对潜水技术的需求,常压潜水系统的研究和使用应运而生。在单人常压潜水系统中,最典型的代表就是JAM型、WASP型和SPIDER型等带缆单人常压铠装潜水服(ADS)和Mantis型系缆单人常压潜水器。21世纪初,美国Oceaneening公司利用WASP形单人常压潜水系统与大功率作业型无人遥控潜水器(ROV)配合,在645?m水深切除受损的海底管段,安装Smart接头,成功地完成直径8英尺海底管线的维修作业。目前,单人常压潜水系统的最佳潜水深度一般在150~600?m。
眉山市带水施工公司努力不变15805100866技术咨询 　　3.4.2堵头施工 　　(1) 施工工艺流程 　　清基→工作架搭设→混凝土面凿毛→模板安设→冷却水管安装→混凝土浇筑→混凝土冷却→回填灌浆→接触灌浆。 堵漏的方法 一.管道堵了，影响工艺所要的指标，有必要解决的话，可以具体分析在不影响或合理的影响生产合理的损坏设备管道的前提下，再分析阻垢是什么成分，管道条件有怎样？弄掉后的垢渣怎么处理才好？可从如下方法中选：1.可以向管道内加可溶垢的化学剂 2.切出管道用蒸汽吹扫（同时可用铜器合理敲管道）条件不容许可在管道外用蒸汽加热管道后对管道进行处理 3.切出管道用高压水射流清洗，（高压水射流，是将普通自来水通过高压泵加压到数百乃至数千大气压力，然后通过特殊的喷嘴（孔径只有1-2毫米），以极高的速度（200-500米/秒）喷出的一股能量高度集中的水流。这一股一股的小水流如同小**一样具有巨大的打击能量，能除去管子内壁的盐、碱、垢及各种堵塞物）4.捅 5.管内可加一类似片的盲板后向管充压，一定高压后盲板破高压物（一般为气）出行可冲去垢） 6.清理管道堵可以找“外围”（专业的工程队） 二.阀门泄露了，有必要解决的话，若是调节阀可以开付件阀，关前后闸阀，进行维修，或更换；若不是调节阀如付件或前后罚等类的坏了，第一要先分析阀控介质，阀的结构，先保人员安全，后积极地想法子，你可以参见：带压堵漏知识讲座：国外关于带压堵漏产品的研究有如下几种：韩国嶺南金属株式会社生产的管道连接修补器，美国）Flowserve公司生产的止漏电焊产品，以及海底原油输送管道的自动化堵漏产品，美国syntho—glass产品万能补，以及众多厂家生产可用于粘补堵漏的胶粘剂。这些产品或者手工操作工作压力低，或者成本较高且不能带压作业 目前国内的带压堵漏技术几乎是注剂式密封工艺的代名词，只要提到带压堵漏人们就会联想到注剂式密封工艺，但是带压堵漏包容广泛，有无数个泄漏需要带压来堵漏，在工业腾飞的今天，泄漏随时随地都会突然出现在我们面前，但是目前国内外带压堵漏技术对多数泄漏是无能为力的。比如注剂式密封工艺是石化行业比较成熟的堵漏技术，但只局限于高压的部分泄漏

?据不完全统计,?20世纪70年代末至80年代初,为了开展潜水及水下作业技术装备的研究和开发,世界各国纷纷投入巨资,相继建造了80多套实验模拟系统。最高压力在3MPa以上的深海潜水模拟舱群就有30多座。其中,载人舱的最高压力达到17MPa(加拿大国防与民用环境医学研究所,DCIEM),动物舱的最高压力30MPa(英国牛津大学),设备实验舱的最高压力156MPa(日本海洋技术中心,?Jamstec)。
眉山市带水施工公司努力不变15805100866技术咨询 3.应用实例 新长铁路长江轮渡北栈桥7号～13号墩高潮位时水深在1～6m之间，河床地质为淤泥质砂粘土，承台尺寸相同，均为5.4m * 8.0m，施工采用钢板桩围堰，其结构及内支撑尺寸相同，便于周转和重复使用；由于水浅，堵漏及抽水工作量较小。综合考虑水文、地质、工期、造价等因素，7号～13号墩用单壁刚板桩围堰。 钢板桩采用德国拉森（larssen）式槽型钢板桩，长度15m，其数量能同时满足两个墩使用，便于交叉作业，板桩入土深度为8m（承台底面以下5～6m），内设两道支撑，支撑采用2[40栓接菱形框架式结构，如图2所示。 三、混凝土围堰 混凝土围堰可分为重力式混凝土围堰和薄壁混凝土围堰。重力式混凝土围堰结构与沉井相似，一般用于岸上或浅水能筑岛的施工区域，是一种比较传统的围堰形式，根据钢筋混凝土的受力特点，一般以圆形结构为主，其同沉井的唯一区别是沉井是桥梁结构的一部分，而混凝土围堰仅是一种施工结构。二者的施工方法相同，本文不再赘述。下面重点介绍薄壁混凝土围堰的结构及施工工艺特点。 1．薄壁混凝土围堰的结构型式及特点 薄壁混凝土围堰一般采用双壁结构，其结构形式以圆形居多，也有圆端形结构。它是一种分节、分层预制的装配式结构。其壁厚一般为20cm左右，其平面形状根据承台结构形式以及水文等条件而定，其高度根据浮运能力而定，节与节之间一般采用法兰连接，壁间下部为封底需要填充混凝土，上部填充砂砾。 该种结构的特点为：其一，须在岸上预制，因此在桥位附近需有码头并设有下水滑道；其二，由于其重量较轻，下沉困难，因此，仅适用于河床覆盖层较浅的水中区域；其三，由于需采用水下对接，因此其下沉须配备潜水员协助，对水流较大、较深的水域不宜实施。

可以说,从20世纪60年代中期至90年代的近30年里,是世界潜水技术发展最快的一个时期。目前,常规潜水技术和装备都已达到了一个相当成熟的阶段。常规空气潜水的最大作业深度为60?m左右,氦氧常规潜水能够完成深度为60~150?m(较多在120?m以浅)的各项水下作业任务。对于潜水深度更大、水下工作时间更长的深海潜水作业任务,则通常采用饱和潜水技术。
眉山市带水施工公司努力不变15805100866技术咨询 水工混凝土建筑物病害整治的传统方法为围堰排水修补，该种方法施工所必须的围堰、基础防渗和基坑排水往往耗费大量的时间和费用，而且改变结构受力状况，不安全因素增多。如何修补加固水下病害混凝土建筑物，提高修补质量，简化施工工艺，降低工程费用，是一个值得研究的课题。随着科学技术的发展，各种新材料的问世，以及潜水作业技术的进步，为病害混凝土水下补强加固技术提供了重要条件。为此，结合黄沙港闸反拱底板裂缝修补加固工程实际，经多方案比较研究，提出水下补强加固新技术。 1 水下补强加固技术反拱底板水下补强加固技术要点： （1）反拱底板裂缝处理。即水下沿裂缝凿槽，用PBM混凝土嵌缝，用LW与HW混合液灌浆来填充底板裂缝和底板下孔隙，达到堵漏防渗的目的；（2）反拱底板补强，即在原反拱底板上（老混凝土表面凿毛）浇筑20cm厚C20水下不分散混凝土，为了克服新老混凝土结合强度低这一薄弱环节，内配φ12@150钢筋网，并用锚固钢筋把新老混凝土连成整体，以提高反拱底板整体受力性能。 反拱底板补强加固示意文献表明，水下混凝土表面强度损失较大，质量不易控制。特别是浇筑厚度仅20cm的水下薄层不分散混凝土，目前尚无资料记载。为了提高浇筑水下薄层不分散混凝土的质量，适当提高混凝土的设计标号，并采取加盖模板和泵送挤压两条工艺措施，以保证混凝土浇筑的连续性和减少混凝土与水的接触界面，从而确保浇筑水下薄层不分散混凝土的强度。 以上整个工艺均由施工人员（潜水员）在水下完成，并进行水下摄像，及时传送到岸上，监理工程师可以根据录像随时了解和检查施工情况，随时发现和解决存在问题。 2 现场试验 2.1试验概况 2.1.1 试验模拟条件为了验证水下施工的可行性、各种修补材料在特定环境条件下的性能以及施工质量的可靠程度，确保水下修补技术在工程实际中应用成功，特在黄沙港闸进行现场模拟施工试验。试验时尽量仿真。若直接在有裂缝的闸孔上进行，万一试验不成功，善后处理将比较麻烦，同时检查测试也不方便，故决定采用浇筑试块的办法进行试验。试块垂直水流方向的尺寸按反拱底板原施工时两假铰之间的尺寸完全仿真，顺水流方向的尺寸考虑试块的重量及施工作业面，设计为长4m、宽2m、厚 0.2m.起加固作用的新浇混凝土层完全按加固设计要求20cm厚度浇筑。试验现场置于闸上游侧，试验期间，气温19℃～34℃，水温16℃～29℃，水质状况：氯离子390～680mg/L、硫酸根离子45～150mg/L、高猛酸盐5.8～10.6mg/L、pH值7.7～8.9.试验方法和步骤严格按照水下修补技术设计要求进行，除浇筑模拟反拱底板试块，其它各道工序皆在水下4～5m处进行。

无人潜水技术。从20世纪70~80年代初期,由于欧洲北海油气资源的开发,迫切需要解决水下勘探、采油生产及输送等生产实际问题。而当时人们对于人类在水下的承受能力尚认识不足,在生产实践中潜水疾病及事故频频发生,且又缺乏必要的研究手段。为了创造一个与水下环境相类似的实验条件,先后成立的水下技术实验研究机构纷纷筹建高气压舱群,开展有关人体生理学研究及水下作业技术装备的开发和实验。眉山市带水施工公司努力不变15805100866技术咨询 2．施工工艺及施工要点 （1）施工工艺流程（图5） （2）施工要点 a．围堰的加工 为运输方便，一般选择船运比较方便的工厂进行加工。为减少墩位处拼装工作量，一般根据现场起重能力分节在工厂加工。其加工顺序为，先分单元在胎具上加工成型，然后在浮体上组拼。矩形围堰由于较轻，一般是分块加工，一次拼装成型。 b．围堰的浮运 围堰的浮运根据下沉的设备情况而定，如果采用大型浮吊下沉，可用平驳进行浮运；如果采用组拼的龙门浮吊下沉，可直接用浮吊进行浮运。 c.围堰的下沉 矩形围堰由于重量较轻，可一次拼装到位，因此，精确定位后，可一次放置于河床上。而双壁或单、双壁组合式围堰由于体积大，需在水中边下沉边接高。其作业步骤为：将第一节放入水中定位，利用双壁所产生的浮力自浮于水中，然后接高第二节，灌水或混凝土下沉，再继续接高下一节，直至围堰全高。在围堰上搭设吸泥平台，布置吸泥机进行下沉。围堰设计时，双壁间应设隔仓，灌注时应分仓对称进行，以防钢围堰的偏移。 d．封底混凝土的施工 钢围堰沉至设计标高，灌注封底混凝土之前，要求潜水员用高压水枪进行清理，整平河床面，同时，为了保证封底混凝土与桩身、箱壁的良好结合，达到止水效果，潜水员应用高压水枪将桩身和箱壁上附着的泥浆冲洗干净。 封底混凝土的施工采用垂直导管法。水下混凝土靠自身流动性向四周摊开。导管一般采用φ300mm无缝管，顶部设漏斗，导管数量根据钢围堰内净空面积确定。对于矩形钢围堰由于封底混凝土数量巨大，可分成几个仓，分次灌注封底混凝土。混凝土一般由岸上拌合站或大型拌合船供应，泵送至浇注位置。 3．应用实例 双壁钢围堰1993年已成功运用于京九线泰和赣江桥4号墩的施工中，该围堰为拼装式矩形围堰，此不赘述。现将新长线长江轮渡北栈桥的应用情况作一介绍。 该桥1号～6号墩高潮位时水深在6～10m之间，加之承台的入上深度以及封底高度，水头差均在12～21m之间。根据承台的尺寸以及水位情况，我们对2号～6号墩钢围堰采用圆形和矩形分别进行了设计比较，这些承台平面尺寸均为5.4m *8m，水头高度均在12m左右，在能满足承台墩身的施工条件下，采用矩形钢套箱围堰施工，封底混凝土量小，钢材用量少，围堰加工简单，因此，2号～6号墩选用了单壁矩形钢围堰，其结构见图6。 1号墩承台尺寸最大，为12.4m * 7.6m其水头差达21m，桥墩轮廊尺寸为9.4m *5m，且构造复杂，采用矩形围堰，内支撑较多，不能满足墩身施工空间要求。而采用圆形钢围堰，可不设内支撑，可为承台、墩身的施工提供较大的空间，另外，该墩位于深水区，流速大，采用圆形截面也更为有利，考虑到下沉配重需要以及最大限度地节省材料，五号墩采用了单双壁组合式钢围堰，其结构见图7。为平衡壁间混凝土的灌注，共设8个隔仓。 该桥由于有大型浮吊配合施工，因此其下沉方法为：矩形围堰一次拼装下沉；圆形围堰按单双壁分两次接高下沉。 与此同时,也开始开发无人遥控潜水器(ROV),但由于受技术条件的限制,无人遥控潜水器的应用非常有限。从潜水及生理学的角度看,?20世纪70年代为解决潜水员高压神经综合症(HPNS),开展了深入的生理学研究,并提出了一些预防措施。但对于深度大于457?m的潜水,仍然无法控制高压神经综合症对潜水员的影响。
眉山市带水施工公司努力不变15805100866技术咨询 2.1.3 试验设备本次试验是一次模拟施工现场试验，动用了各道施工工序所需的所有设备，如：6×3×1.5m浮箱、5t手动葫芦、0.9m3潜水空压机、潜水装备、风钻、风镐、电焊机、风割工具、50m3/h混凝土输送泵、混凝土搅拌机、手摇式压浆泵、水下摄像监控设备等。 2.2试验检测成果 2.2.1 外观检查及抗压强度模拟试块与现场钻孔试件芯样外观检查表明水下不分散混凝土浇筑表面光滑、四周完整、内部密实，说明水下不分散混凝土有较好的流动性和自密实性。为了多方位测定水下不分散混凝土的强度，将模拟试块吊出水面风干后进行现场回弹试验检测其抗压强度，测区10个，抗压强度平均值25.2MPa（龄期48d），满足设计要求。 2.2.2 水下不分散混凝土的力学性能水下不分散混凝土的力学性能包括抗压强度、劈拉强度、剪切强度和握裹强度，试验按SD105—82和GB81—85进行，试件为现场钻孔取芯样，试件尺寸及其检测结果见表1所示。由表中可见：（1）水下不分散混凝土芯样抗压强度为25.6MPa，与现场回弹试验检测的抗压强度值（25.2MPa）相当接近，强度表里一致，达到设计标准（C20），说明加盖模板和泵送挤压两条工艺措施非常有效； （2）水下不散混凝土在水下浇筑成型并在水中养护的试件强度与在机口取样成型自然状态养护的试件强度（水上试件）的比值为83.6%，强度损失约16%； （3）水下不分散混凝土的劈拉强度约为抗压强度的10%，与文献[4]的数据基本一致； （4）水下混凝土的剪切强度约为抗压强度的1/6～1/7，与混凝土的常规比值基本相符。5）握裹强度 （3.90MPa）与文献[5]现场取样结果（3.30MPa）相近，但与其室内试验结果（8.6MPa）相差较多，这是由于现场取样难以做到锚筋居中且不偏斜，因而可以认为实际的水下不分散混凝土的握裹强度大于3.9MPa.