河池市水下挂钩公司和谐创新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。 (2) 混凝土浇筑 永久堵头"瓶塞"段采用C25低热微膨胀混凝土,其余部分采用普通C15混凝土,混凝土在拌和站拌制,6 m3混凝土搅拌运输车运至封堵塔顶平台,混凝土经泵送入仓。分段分层浇筑(浇筑分块见图1),人工平仓振捣。水平施工缝预留键槽、设置插筋并进行凿毛处理。 模板采用平面组合钢模,Φ48钢管作为纵横围囹,Φ12钢筋拉条固定。 (3) 施工期排水 堵头混凝土施工期排水,预埋1根Φ245钢管作为排水管,伸出堵头外,进口设滤网,在进口部位4 m处设1球阀,待施工结束后关闭阀门。 (4) 温度控制 为避免由于混凝土内部温度过高而产生裂缝影响混凝土质量,在堵头内布置蛇型冷却水管,冷却水管层距0.8 m,间距0.8 m。在混凝土浇筑完毕之后即开始通水冷却,每天倒换一次进出水口。同时在混凝土内预埋温度计进行观测,随时掌握堵头内部混凝土温度变化情况。 3.4.3 灌浆及接缝灌浆 根据规范要求,回填灌浆在堵头混凝土强度达到设计强度的70%以后进行,采用分段、分序,环内加密的原则进行灌浆。 接缝灌浆在堵头混凝土龄期满6个月后进行灌浆。 回填及接缝灌浆均采用常规方法施工。 3.5 设备及劳力配备 机械设备及劳力配备情况见表1、表2。 4 质量控制 (1) 在施工过程中严格遵守"三检制"。 (2) 由于堵头混凝土施工正值冬季,因此混凝土的入仓温度是关键,在施工中主要采用热水拌和混凝土,对沙石骨料采用彩条布覆盖,保证混凝土入仓温度不低于5°C。 (3) 由于混凝土输送泵管较长,低温浇筑时在浇筑间歇过程中泵管内残留的混凝土容易受冻造成堵管,因此采用土工布包裹泵管。 (4) 加强混凝土振捣,做到不漏振、不过振。 (5) 混凝土浇筑完毕后及时通水冷却降温。
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。
河池市水下挂钩公司和谐创新15805100866技术咨询 (1) 叠梁预制 叠梁预制场设置在左坝肩坝顶交通洞进口处,预制前现浇10 cm厚混凝土底模,侧模采用平面组合钢模,局部异型部位采用5 cm厚木模,木模表面钉0.5 mm厚铁皮,加纵横型钢围囹,对拉螺杆固定。其施工工艺流程为:底模混凝土浇筑→钢筋制安→止水等预埋件埋设→混凝土拌制、运输及浇筑→拆模→养护。 (2) 叠梁吊装 叠梁吊装前先对原封堵塔闸槽进行一次全面的检测,并制作与叠梁同尺寸的一个型钢模型进行试吊装,确保叠梁吊装时万无一失。 叠梁运输及吊装:叠梁按照先左孔后右孔的顺序分别吊装,在预制场与吊装作业面分别布置1台50 t汽车吊,40 t自卸汽车运输。 (3) 叠梁止水 叠梁与门槽之间采用"P"形止水,每一孔上下层叠梁之间在下层叠梁的顶部沿纵向设置一道矩形槽,槽内填充焦油塑料胶泥,在上层梁底预埋一道50 mm×50 mm角钢,角钢伸出混凝土面3 cm,安装过程中利用叠梁自重压入下层焦油塑料胶泥内起到止水效果。 (4) 闭气混凝土浇筑 混凝土入仓及仓内排水是关键。 从封堵塔顶工作平台至浇筑底面垂直高度约24 m,因此采用两条串筒入仓,串筒底部接3 m长导管,导管出料口高于浇筑底面约5 cm。下部采用水下混凝土浇筑,水下混凝土要求具有较好的和易性及较大的流动性,浇筑水下混凝土时导管口始终埋入混凝土内5 cm左右,混凝土连续浇筑,利用自重将渗水排出,当浇至水面以上时,利用2口寸泵将渗水抽排出工作面。 (5) 封堵效果 水下闭气混凝土浇筑完成后,经现场检查,封堵效果较好,临时堵头无明显的渗漏现象。
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。
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五、起吊下水
水上大型施工结构,一般用导向船上的两个主吊点塔架顶部所设滑车组起吊入水。当主吊点起重重量不够时,则在导向船的连接梁上设四个平衡重托架,安装四个平衡重吊点分担部分起重量。平衡重吊点的钢丝绳由重物通过滑车组后连到卷扬机上,以便随时收放钢丝绳,使重物处于悬空状态。
每个主吊点的滑车组钢丝绳,两端均连接在卷扬机上。起吊时,两个主吊点加四个平衡重吊点,共计8台卷扬机同时操作,施工结构入水后,尚需调整拉揽来平衡水流冲击力,防止施工结构倾斜。由于工作面比较窄,施工人员多,地点分散、施工难度较大,必须统一指挥,明确信号及其传递方法,加强巡查、协同动作,保持水上施工结构的平稳升降。
能够自浮的水上大型施工结构也可采用沉船入水方案,但此方案应注意倾斜防范,采取有效措施降低重心。注水速度和注水顺序应严格按照施工设计进行,经常测量沉船四角的吃水深度,发现倾斜及时调整,尤其注意船面入水前后的变化。
非对称结构入水时,应采取有效措施进行平衡处理,宜在其本身进行处理,沉船任然可以按照施工设计进行入水。
沉船本身应进行水密性试验,确保注水、充气升降满足设计要求。沉船升降时,相应的管路、气路应及时随着船的升降进行收放,以免损坏,高度重视水管路、气管路的重要性,专人管理,消除事故隐患。
?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)。
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防水堵漏纳米微分子注浆新工艺、适用于以下各类工程:
1.涵闸、沉降缝、伸缩缝、变形缝、后浇带、施工缝、污水池底断裂缝渗漏水注浆防水堵漏维修。
2.地下基础建筑工程、地铁工程、人防工程、银行金库、水池底板等混凝土结构渗漏水堵漏施工。
3.矿井通道、井筒、沉井、大坝、桥面、屋面、隧洞、循环水道、箱涵、取排水工程渗漏堵水维修。
4.煤矿矿井输煤系统、穿线管道、套管、输煤桥架、钻井、油井护壁、尾矿库涵洞砼裂缝渗漏止水。
5.电缆沟坑、电缆隧道、电缆井、电梯井、虹吸井、阀门井、基础坑工程渗漏水、带水堵漏作业施工。
6.地下室、地下车库、停车场、地下通道、热力管道、基坑、竖井等各类地下工程漏水堵漏抢修施工。
7.混凝土结构、冷却塔、凉水塔、烟囱积灰平台、循水泵房、管道、污水处理池工程渗漏水补漏维修。
8.高速公路隧道、海底隧道、过江隧道、人工湖、输水隧道、地铁路隧道工程大体积砼裂缝漏水封堵。
9.水利水电工程的船坞围堰、船闸工程、抽水站、水电站、水库、坝体混凝土裂缝灌浆防渗补强加固。
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。
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四、钢套箱围堰
近年来,由于钢材价格的下降,以及钢结构加工、运输、下沉方便等方面的优越性,钢套箱围堰越来越广泛地应用于大型深水桥梁的基础施工中。
1.结构形式和特点
钢套箱围堰按形状可分为矩形(圆端形)和圆形,其中每种围堰又有单壁、双壁以及单双壁组合式钢围堰。
圆形围堰,由于在水压力作用下,只产生环向轴力,可不设内支撑,因此能够提供足够的施工空间,另外,由于其截面可以导流,因此抗水流能力强,它适用于流速较大的深水河流的低桩承台的施工中。但是,由于承台尺寸一般为矩形,因此,其封底的截面积较大,封底混凝土的量较大。
矩形或圆端形围堰,可按承台的尺寸形状设计,减少了围堰钢壁的用钢量以及封底混凝土的用量。但是由于该围堰需加设内支撑,给后续工程的施工带来诸多不便。另外,其抗水流冲击能力和整体性较差,不宜在流速较大的河流中使用。
单、双壁的构造主要是考虑钢围堰下沉的需要而设计,由于钢围堰重量轻,在需要人土较深的情况下仅靠自重难以下沉,需灌注配重混凝土,因此必须设置双壁结构;如果下沉较浅,借自重可以下沉,可设计为单壁结构;如在满足下沉需要的前提下,又要节省材料,可设计成单、双壁组合式结构。
钢围堰结构形式的确定受多种因素的制约,如水文、地质、起重设备等。平面形状的确定主要受承台平面尺寸的影响以及水深的影响。我们曾做过比较,当承台的平面尺寸长宽比小于1.5时,采用圆形围堰更为合理,但水深大于15m的情况下,若采用矩形围堰,需加设多层内支撑,施工空间难以保证,同时也大大增加了钢材的用量,此时采用圆形围堰更为合理。
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。河池市水下挂钩公司和谐创新15805100866技术咨询
(4)封底混凝土的施工
搭设封底混凝土平台,进行水下混凝土封底。封底混凝土厚度根据施工时水深计算或设计图纸确定。
封底砼的施工采用垂直导管法多点同时灌注。水下砼靠自身流动性向四周摊开。导管采用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。封底混凝土施工完成后,拆除施工平台。
2、双壁钢围堰下沉施工安全注意事项(1)双壁钢围堰运输
双壁钢围堰分接装车、运输卸车时,应安排专人指挥,认真检查道路、车辆、吊车、吊具和钢丝绳情况,确认不影响安全后,方可按分节安装顺序装运。双壁钢围堰运到现场后,应按指定位置卸存,并保证摆放稳固。(2)双壁钢围堰起吊、接高
双壁钢围堰起吊前,应认真检查起吊龙门吊的各部运转和制动情况,并检查钢丝绳情况,根据起吊能力计算可吊起的双壁钢围堰高度(重量),防止超负荷情况。
在平台顶面接高时,底节双壁钢围堰用龙门吊吊起至平台顶面接高位置后,应用不少于6对手拉倒连(葫芦)将双壁钢围堰吊紧固定。
双壁钢围堰吊装时,顶面指挥人员应通知双壁钢围堰内施工人员暂时避开。
双壁钢围堰接高时,要有专人指挥对位。焊接人员按焊接安全要求进行焊接施工。在平台顶面以下接高时,在双壁钢围堰两侧搭设(吊挂)作业平台,操作人员必须穿救生衣、戴安全绳(带)。作业时安全防护设施应齐备。
(3)双壁钢围堰下沉
当双壁钢围堰注水下沉时,必须对称均衡进行施工,并防止产生过大的倾斜。双壁钢围堰采用抽砂下沉时,劳动组织要合理,井内人员不宜过多。双壁钢围堰下沉中,各部位应均匀抽砂,不得超挖超吸。在刃脚处抽砂,应对称均匀进行,并保持双壁钢围堰均衡下沉。下到双壁钢围堰内操作人员,安全防护用品必须配戴齐全。双壁钢围堰分格支撑内的各侧面均应备有悬挂钢梯及安全绳,以应急需(防止涌水、涌砂)。
(4)其它
双壁钢围堰施工平台顶面外围应设安全防护围拦。双壁钢围堰内要有充足的照明。双壁钢围堰平台上搭设的设备台座(架)必须安装牢靠。电路应使用防水胶线,防止漏电。
双壁钢围堰上的机具应固定牢固,小型工具宜装箱存放。
在双壁钢围堰刃脚和双壁钢围堰横支撑下侧,不得有人停留、休息。当必需进行双壁钢围堰底的潜水检查时,要防止双壁钢围堰突然下沉和大量涌砂而导致双壁钢围堰歪斜或造成机械和人员损伤。
双壁钢围堰下沉需要配重时,配重物件应堆码整齐,捆绑牢固;采用偏配重、偏抽砂和施加水平力纠正倾倾时,荷载应逐级增加,并不断观察双壁钢围堰下沉情况。
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。
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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。