眉山市帶水施工公司努力不變15805100866技術(shù)咨詢 (二)非著床型鋼圍堰——有底鋼吊箱圍堰 非著床型鋼圍堰即通常所說的鋼吊箱圍堰,一般適用于承臺(tái)底面高于河床面的深水基礎(chǔ)施工,如軍山長(zhǎng)江大橋主墩基礎(chǔ)、潤(rùn)揚(yáng)大橋C1標(biāo)主墩基礎(chǔ)、南京三橋主墩基礎(chǔ)以及杭洲灣大橋Ⅴ標(biāo)基礎(chǔ)施工等,其共同特點(diǎn)是墩位處水深流急、河床沖刷較大、承臺(tái)底面均高于河床面,為了方便承臺(tái)施工、節(jié)省鋼圍堰材料的投入,均采用有底鋼吊箱圍堰。 非著床型鋼圍堰(鋼吊箱圍堰) 鋼吊箱圍堰總高度由封底混凝土的厚度和施工期承受的最大水頭高度共同決定,鋼吊箱圍堰分雙壁和單壁二種結(jié)構(gòu),具體采用哪種結(jié)構(gòu)型式通常由施工期間圍堰所受到的水頭壓力決定。 對(duì)于內(nèi)陸河流中的深水基礎(chǔ),由于受到冬枯夏洪的影響導(dǎo)致水位變化幅度較大,洪水期鋼圍堰需承受較大的水流力和水頭壓力,一般采用雙壁結(jié)構(gòu)可保證鋼圍堰有足夠的剛度以滿足渡洪需要。對(duì)于杭洲灣大橋這樣處于外海區(qū)域內(nèi)的橋梁基礎(chǔ)施工,雖然海況較復(fù)雜,但與內(nèi)陸河流比較,在正常施工情況下其水位變化幅度不大且有規(guī)律可循,施工過程中可根據(jù)氣象預(yù)報(bào)避開臺(tái)風(fēng)等惡劣天氣的影響,在進(jìn)行鋼圍堰設(shè)計(jì)時(shí)一般只考慮承受潮汐和波浪力的作用,與內(nèi)河圍堰相比較,后者對(duì)壁體剛度的要求小得多,采用單壁結(jié)構(gòu)可滿足剛度要求。 不管是單壁或雙壁結(jié)構(gòu),鋼吊箱圍堰均由壁體、底板、撐桿、拉壓桿等組成。同著床型雙壁鋼圍堰一樣,雙壁鋼吊箱圍堰的壁體厚度通常大于80cm,一般在100cm-150cm之間。單壁鋼吊箱圍堰的壁體結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單,通常由鋼板、縱向次梁、環(huán)板及支撐桁架組成,根據(jù)需要可在單壁壁體外側(cè)嵌入隔熱材料以加強(qiáng)對(duì)承臺(tái)混凝土的保溫養(yǎng)護(hù),如杭州灣大橋單壁鋼吊箱圍堰的設(shè)計(jì)時(shí),就采用了在吊箱單壁外側(cè)(承臺(tái)范圍內(nèi))加設(shè)一層3mm鋼板,通過向鋼板與側(cè)壁面板間的夾壁內(nèi)注射“聚氨脂硬質(zhì)泡沫塑料”(俗稱液體泡沫)達(dá)到隔熱保溫的目的。鋼吊箱底板均由面板、主梁和次梁組成。
為探索并尋求解決這些問題的答案,解決海洋油氣勘探、生產(chǎn)實(shí)踐中所遇到的具體問題,各國(guó)與海洋開發(fā)有關(guān)的研究機(jī)構(gòu)便如雨后春筍般地涌現(xiàn)出來。
眉山市帶水施工公司努力不變15805100866技術(shù)咨詢 1問題提出 在水利工程中廣泛使用各種閘門進(jìn)行擋水。由于各種原因閘門在運(yùn)用中發(fā)生漏水是經(jīng)常遇到的問題。工程運(yùn)行管理中經(jīng)常遇到在閘門后加建設(shè)施或維修工程的情況,如果閘門漏水就會(huì)影響工程施工,甚至使工程無法進(jìn)行,這時(shí)就需要采取臨時(shí)措施進(jìn)行閘門堵漏。在時(shí)間緊迫或止水維修困難的情況下,有幾種簡(jiǎn)單易行的閘門堵漏方法特別有效。 2堵漏方法 2.1爐渣堵漏方法 在閘門堵漏之前,必須首先檢查閘門漏水情況,查清漏水量大小,位置,分析漏水原因以便對(duì)癥下藥。 爐渣堵漏方法適用水封磨損,閘門發(fā)生小變形,水封不能封嚴(yán)以及閘門安裝偏差而造成的閘門漏水情況。這種漏水現(xiàn)象往往十分普遍,閘門漏水十之八九為此原因。這種原因造成的閘門漏水,其水量多不是十分巨大,最適合用爐渣堵漏。 爐渣是煤燃燒后剩下的殘余物。爐渣自然容重根據(jù)含水量不同約為10—14KN/m3。爐渣形狀大小不一,小的成灰狀,粉狀,直徑小于1mm,有的成塊狀,直徑幾毫米至幾厘米不等。爐渣的這些物理性質(zhì)使它成為堵漏的絕好材料。根據(jù)實(shí)驗(yàn)爐渣在靜水中下落的速度約為0.5m~0.7m/秒(石子約為1m/s),在動(dòng)水中一般隨水流斜向下運(yùn)動(dòng),水流速度越快,爐渣運(yùn)動(dòng)速度也越快。爐渣閘門堵漏的機(jī)理是,當(dāng)在閘門臨水面投放爐渣時(shí),由于爐渣容重比水稍大,它就慢慢向水底沉落,沉到閘門漏水點(diǎn)附近時(shí),由于漏點(diǎn)出現(xiàn)流速,壓強(qiáng)沿水流方向降低,在周圍高壓的作用的,爐渣順?biāo)鞅晃盏铰┧c(diǎn),堵到漏水的縫隙上。開始時(shí)較大的爐渣堵在縫上,隨著爐渣不斷積聚,漏水點(diǎn)漏水量減小,壓差逐漸減小,堵在漏水點(diǎn)的顆粒不斷減小,甚至基本堵嚴(yán)。根據(jù)上述機(jī)理,用這種方法堵漏時(shí),要選擇級(jí)配較好的爐渣,如果爐渣比較均勻堵漏效果就不好。爐渣傾倒時(shí),應(yīng)盡量貼近漏水點(diǎn),以使?fàn)t渣能較好的吸在漏水點(diǎn)上。在施工中,我們?cè)啻问褂眠@種方法進(jìn)行閘門堵漏,屢試不爽,其操作簡(jiǎn)單,節(jié)省投資,方便快捷,成效顯著,效果令人滿意。2.2潛水員水下堵漏 當(dāng)投放爐渣的地點(diǎn)離漏水點(diǎn)的水平距離較大(≥0.5m),爐渣下落過程中就無法遇到流速較大的水流,漏水點(diǎn)對(duì)爐渣就沒有吸附作用;或者漏水孔洞較大,爐渣不足以堵塞在孔洞上,就不能用爐渣堵漏,這時(shí)最有效的辦法是潛水員水下堵漏。2007年10月,在安裝清河電廠低位取水口超聲波流量計(jì)工程中,恰好遇到這種情況。電廠取水工程2號(hào)閘門井是水庫(kù)高低位取水的匯合點(diǎn),井中分別布置低位進(jìn)水口(接低位引水隧洞)、高位進(jìn)水口(接高位引水隧洞)和一個(gè)出水口(接電廠引水主洞),在高低位進(jìn)水口上分別設(shè)有閘門。為了在低位引水隧洞中安裝流量計(jì),電廠倒至高位引水隧洞取水。在關(guān)閉該井低位閘門后,發(fā)現(xiàn)閘門漏水十分嚴(yán)重,無法滿足施工要求。在堵漏過程中,開始時(shí)向閘門前投放60多袋爐渣沒有絲毫作用。仔細(xì)查找原因,發(fā)現(xiàn)爐渣投放點(diǎn)是挨著閘門前的胸墻,而胸墻面離閘門面有近一米的距離,這就使得下落爐渣無法靠近漏水點(diǎn),造成爐渣堵漏失靈。找到失靈原因后,我們就另外選擇了潛水員水下堵漏方法。這種方法堵漏的材料一般是用棉被卷成圓柱形,用布條扎好。粗細(xì)根據(jù)漏水孔洞的大小確定,一般應(yīng)比孔洞直徑大3倍以上,否則強(qiáng)大的水流吸力會(huì)把棉被抽擠出洞外。當(dāng)圓柱形棉被塞到漏水點(diǎn)上,就可堵住漏水。用這種方法堵漏時(shí),如果漏水量大,潛水員一定注意安全,系好安全繩,慢慢靠近漏水點(diǎn),用手探摸,萬不可身體貼上漏水點(diǎn),否則一下被吸在漏水處,潛水員會(huì)發(fā)生生命危險(xiǎn)。2.3其它方法 在檢查漏水中,如果發(fā)現(xiàn)水封斷裂,有條件可以更換水封,所以在工程管理現(xiàn)中,備用一點(diǎn)水封最好。如果是閘門被異物(如木桿)卡住,就想法把異物處理掉。如果是閘門沒有落好,可以重新起落閘門,試幾次就可能關(guān)嚴(yán)了。
有人潛水技術(shù)和裝備。從世界水下工程技術(shù)的發(fā)展歷程來看,?20世紀(jì)60~70年代水下工程技術(shù)的研究重點(diǎn)圍繞著解決海洋油氣勘探生產(chǎn)中的水下作業(yè)技術(shù)(即有人潛水技術(shù)和裝備),以及由此引發(fā)的一系列的生理醫(yī)學(xué)和安全問題。一些潛水技術(shù)較先進(jìn)的國(guó)家開展了一系列生物醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn),進(jìn)行了以增加潛水深度和延伸有效作業(yè)時(shí)間為方向的研究,提高潛水員向大深度海洋進(jìn)軍的能力。同時(shí),在工程技術(shù)上解決了潛水設(shè)備系統(tǒng)、作業(yè)母船、深潛水裝具之后,終于使?jié)撍夹g(shù)出現(xiàn)了劃時(shí)代的飛躍。
常壓潛水系統(tǒng)。研究表明,潛水員從事有效的潛水作業(yè)深度很難超過400~600?m。為了適應(yīng)海洋開發(fā)水下施工對(duì)潛水技術(shù)的需求,常壓潛水系統(tǒng)的研究和使用應(yīng)運(yùn)而生。在單人常壓潛水系統(tǒng)中,最典型的代表就是JAM型、WASP型和SPIDER型等帶纜單人常壓鎧裝潛水服(ADS)和Mantis型系纜單人常壓潛水器。21世紀(jì)初,美國(guó)Oceaneening公司利用WASP形單人常壓潛水系統(tǒng)與大功率作業(yè)型無人遙控潛水器(ROV)配合,在645?m水深切除受損的海底管段,安裝Smart接頭,成功地完成直徑8英尺海底管線的維修作業(yè)。目前,單人常壓潛水系統(tǒng)的最佳潛水深度一般在150~600?m。
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3.4.2堵頭施工
(1) 施工工藝流程
清基→工作架搭設(shè)→混凝土面鑿毛→模板安設(shè)→冷卻水管安裝→混凝土澆筑→混凝土冷卻→回填灌漿→接觸灌漿。
堵漏的方法
一.管道堵了,影響工藝所要的指標(biāo),有必要解決的話,可以具體分析在不影響或合理的影響生產(chǎn)合理的損壞設(shè)備管道的前提下,再分析阻垢是什么成分,管道條件有怎樣?弄掉后的垢渣怎么處理才好?可從如下方法中選:1.可以向管道內(nèi)加可溶垢的化學(xué)劑
2.切出管道用蒸汽吹掃(同時(shí)可用銅器合理敲管道)條件不容許可在管道外用蒸汽加熱管道后對(duì)管道進(jìn)行處理
3.切出管道用高壓水射流清洗,(高壓水射流,是將普通自來水通過高壓泵加壓到數(shù)百乃至數(shù)千大氣壓力,然后通過特殊的噴嘴(孔徑只有1-2毫米),以極高的速度(200-500米/秒)噴出的一股能量高度集中的水流。這一股一股的小水流如同小**一樣具有巨大的打擊能量,能除去管子內(nèi)壁的鹽、堿、垢及各種堵塞物)4.捅
5.管內(nèi)可加一類似片的盲板后向管充壓,一定高壓后盲板破高壓物(一般為氣)出行可沖去垢)
6.清理管道堵可以找“外圍”(專業(yè)的工程隊(duì))
二.閥門泄露了,有必要解決的話,若是調(diào)節(jié)閥可以開付件閥,關(guān)前后閘閥,進(jìn)行維修,或更換;若不是調(diào)節(jié)閥如付件或前后罰等類的壞了,第一要先分析閥控介質(zhì),閥的結(jié)構(gòu),先保人員安全,后積極地想法子,你可以參見:帶壓堵漏知識(shí)講座:國(guó)外關(guān)于帶壓堵漏產(chǎn)品的研究有如下幾種:韓國(guó)嶺南金屬株式會(huì)社生產(chǎn)的管道連接修補(bǔ)器,美國(guó))Flowserve公司生產(chǎn)的止漏電焊產(chǎn)品,以及海底原油輸送管道的自動(dòng)化堵漏產(chǎn)品,美國(guó)syntho—glass產(chǎn)品萬能補(bǔ),以及眾多廠家生產(chǎn)可用于粘補(bǔ)堵漏的膠粘劑。這些產(chǎn)品或者手工操作工作壓力低,或者成本較高且不能帶壓作業(yè)
目前國(guó)內(nèi)的帶壓堵漏技術(shù)幾乎是注劑式密封工藝的代名詞,只要提到帶壓堵漏人們就會(huì)聯(lián)想到注劑式密封工藝,但是帶壓堵漏包容廣泛,有無數(shù)個(gè)泄漏需要帶壓來堵漏,在工業(yè)騰飛的今天,泄漏隨時(shí)隨地都會(huì)突然出現(xiàn)在我們面前,但是目前國(guó)內(nèi)外帶壓堵漏技術(shù)對(duì)多數(shù)泄漏是無能為力的。比如注劑式密封工藝是石化行業(yè)比較成熟的堵漏技術(shù),但只局限于高壓的部分泄漏
?據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),?20世紀(jì)70年代末至80年代初,為了開展?jié)撍八伦鳂I(yè)技術(shù)裝備的研究和開發(fā),世界各國(guó)紛紛投入巨資,相繼建造了80多套實(shí)驗(yàn)?zāi)M系統(tǒng)。最高壓力在3MPa以上的深海潛水模擬艙群就有30多座。其中,載人艙的最高壓力達(dá)到17MPa(加拿大國(guó)防與民用環(huán)境醫(yī)學(xué)研究所,DCIEM),動(dòng)物艙的最高壓力30MPa(英國(guó)牛津大學(xué)),設(shè)備實(shí)驗(yàn)艙的最高壓力156MPa(日本海洋技術(shù)中心,?Jamstec)。
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3.應(yīng)用實(shí)例
新長(zhǎng)鐵路長(zhǎng)江輪渡北棧橋7號(hào)~13號(hào)墩高潮位時(shí)水深在1~6m之間,河床地質(zhì)為淤泥質(zhì)砂粘土,承臺(tái)尺寸相同,均為5.4m * 8.0m,施工采用鋼板樁圍堰,其結(jié)構(gòu)及內(nèi)支撐尺寸相同,便于周轉(zhuǎn)和重復(fù)使用;由于水淺,堵漏及抽水工作量較小。綜合考慮水文、地質(zhì)、工期、造價(jià)等因素,7號(hào)~13號(hào)墩用單壁剛板樁圍堰。
鋼板樁采用德國(guó)拉森(larssen)式槽型鋼板樁,長(zhǎng)度15m,其數(shù)量能同時(shí)滿足兩個(gè)墩使用,便于交叉作業(yè),板樁入土深度為8m(承臺(tái)底面以下5~6m),內(nèi)設(shè)兩道支撐,支撐采用2[40栓接菱形框架式結(jié)構(gòu),如圖2所示。
三、混凝土圍堰
混凝土圍堰可分為重力式混凝土圍堰和薄壁混凝土圍堰。重力式混凝土圍堰結(jié)構(gòu)與沉井相似,一般用于岸上或淺水能筑島的施工區(qū)域,是一種比較傳統(tǒng)的圍堰形式,根據(jù)鋼筋混凝土的受力特點(diǎn),一般以圓形結(jié)構(gòu)為主,其同沉井的唯一區(qū)別是沉井是橋梁結(jié)構(gòu)的一部分,而混凝土圍堰僅是一種施工結(jié)構(gòu)。二者的施工方法相同,本文不再贅述。下面重點(diǎn)介紹薄壁混凝土圍堰的結(jié)構(gòu)及施工工藝特點(diǎn)。
1.薄壁混凝土圍堰的結(jié)構(gòu)型式及特點(diǎn)
薄壁混凝土圍堰一般采用雙壁結(jié)構(gòu),其結(jié)構(gòu)形式以圓形居多,也有圓端形結(jié)構(gòu)。它是一種分節(jié)、分層預(yù)制的裝配式結(jié)構(gòu)。其壁厚一般為20cm左右,其平面形狀根據(jù)承臺(tái)結(jié)構(gòu)形式以及水文等條件而定,其高度根據(jù)浮運(yùn)能力而定,節(jié)與節(jié)之間一般采用法蘭連接,壁間下部為封底需要填充混凝土,上部填充砂礫。
該種結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)為:其一,須在岸上預(yù)制,因此在橋位附近需有碼頭并設(shè)有下水滑道;其二,由于其重量較輕,下沉困難,因此,僅適用于河床覆蓋層較淺的水中區(qū)域;其三,由于需采用水下對(duì)接,因此其下沉須配備潛水員協(xié)助,對(duì)水流較大、較深的水域不宜實(shí)施。
可以說,從20世紀(jì)60年代中期至90年代的近30年里,是世界潛水技術(shù)發(fā)展最快的一個(gè)時(shí)期。目前,常規(guī)潛水技術(shù)和裝備都已達(dá)到了一個(gè)相當(dāng)成熟的階段。常規(guī)空氣潛水的最大作業(yè)深度為60?m左右,氦氧常規(guī)潛水能夠完成深度為60~150?m(較多在120?m以淺)的各項(xiàng)水下作業(yè)任務(wù)。對(duì)于潛水深度更大、水下工作時(shí)間更長(zhǎng)的深海潛水作業(yè)任務(wù),則通常采用飽和潛水技術(shù)。
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水工混凝土建筑物病害整治的傳統(tǒng)方法為圍堰排水修補(bǔ),該種方法施工所必須的圍堰、基礎(chǔ)防滲和基坑排水往往耗費(fèi)大量的時(shí)間和費(fèi)用,而且改變結(jié)構(gòu)受力狀況,不安全因素增多。如何修補(bǔ)加固水下病害混凝土建筑物,提高修補(bǔ)質(zhì)量,簡(jiǎn)化施工工藝,降低工程費(fèi)用,是一個(gè)值得研究的課題。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,各種新材料的問世,以及潛水作業(yè)技術(shù)的進(jìn)步,為病害混凝土水下補(bǔ)強(qiáng)加固技術(shù)提供了重要條件。為此,結(jié)合黃沙港閘反拱底板裂縫修補(bǔ)加固工程實(shí)際,經(jīng)多方案比較研究,提出水下補(bǔ)強(qiáng)加固新技術(shù)。
1 水下補(bǔ)強(qiáng)加固技術(shù)反拱底板水下補(bǔ)強(qiáng)加固技術(shù)要點(diǎn):
(1)反拱底板裂縫處理。即水下沿裂縫鑿槽,用PBM混凝土嵌縫,用LW與HW混合液灌漿來填充底板裂縫和底板下孔隙,達(dá)到堵漏防滲的目的;(2)反拱底板補(bǔ)強(qiáng),即在原反拱底板上(老混凝土表面鑿毛)澆筑20cm厚C20水下不分散混凝土,為了克服新老混凝土結(jié)合強(qiáng)度低這一薄弱環(huán)節(jié),內(nèi)配φ12@150鋼筋網(wǎng),并用錨固鋼筋把新老混凝土連成整體,以提高反拱底板整體受力性能。
反拱底板補(bǔ)強(qiáng)加固示意文獻(xiàn)表明,水下混凝土表面強(qiáng)度損失較大,質(zhì)量不易控制。特別是澆筑厚度僅20cm的水下薄層不分散混凝土,目前尚無資料記載。為了提高澆筑水下薄層不分散混凝土的質(zhì)量,適當(dāng)提高混凝土的設(shè)計(jì)標(biāo)號(hào),并采取加蓋模板和泵送擠壓兩條工藝措施,以保證混凝土澆筑的連續(xù)性和減少混凝土與水的接觸界面,從而確保澆筑水下薄層不分散混凝土的強(qiáng)度。
以上整個(gè)工藝均由施工人員(潛水員)在水下完成,并進(jìn)行水下攝像,及時(shí)傳送到岸上,監(jiān)理工程師可以根據(jù)錄像隨時(shí)了解和檢查施工情況,隨時(shí)發(fā)現(xiàn)和解決存在問題。
2 現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)
2.1試驗(yàn)概況
2.1.1 試驗(yàn)?zāi)M條件為了驗(yàn)證水下施工的可行性、各種修補(bǔ)材料在特定環(huán)境條件下的性能以及施工質(zhì)量的可靠程度,確保水下修補(bǔ)技術(shù)在工程實(shí)際中應(yīng)用成功,特在黃沙港閘進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)模擬施工試驗(yàn)。試驗(yàn)時(shí)盡量仿真。若直接在有裂縫的閘孔上進(jìn)行,萬一試驗(yàn)不成功,善后處理將比較麻煩,同時(shí)檢查測(cè)試也不方便,故決定采用澆筑試塊的辦法進(jìn)行試驗(yàn)。試塊垂直水流方向的尺寸按反拱底板原施工時(shí)兩假鉸之間的尺寸完全仿真,順?biāo)鞣较虻某叽缈紤]試塊的重量及施工作業(yè)面,設(shè)計(jì)為長(zhǎng)4m、寬2m、厚 0.2m.起加固作用的新澆混凝土層完全按加固設(shè)計(jì)要求20cm厚度澆筑。試驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)置于閘上游側(cè),試驗(yàn)期間,氣溫19℃~34℃,水溫16℃~29℃,水質(zhì)狀況:氯離子390~680mg/L、硫酸根離子45~150mg/L、高猛酸鹽5.8~10.6mg/L、pH值7.7~8.9.試驗(yàn)方法和步驟嚴(yán)格按照水下修補(bǔ)技術(shù)設(shè)計(jì)要求進(jìn)行,除澆筑模擬反拱底板試塊,其它各道工序皆在水下4~5m處進(jìn)行。
無人潛水技術(shù)。從20世紀(jì)70~80年代初期,由于歐洲北海油氣資源的開發(fā),迫切需要解決水下勘探、采油生產(chǎn)及輸送等生產(chǎn)實(shí)際問題。而當(dāng)時(shí)人們對(duì)于人類在水下的承受能力尚認(rèn)識(shí)不足,在生產(chǎn)實(shí)踐中潛水疾病及事故頻頻發(fā)生,且又缺乏必要的研究手段。為了創(chuàng)造一個(gè)與水下環(huán)境相類似的實(shí)驗(yàn)條件,先后成立的水下技術(shù)實(shí)驗(yàn)研究機(jī)構(gòu)紛紛籌建高氣壓艙群,開展有關(guān)人體生理學(xué)研究及水下作業(yè)技術(shù)裝備的開發(fā)和實(shí)驗(yàn)。眉山市帶水施工公司努力不變15805100866技術(shù)咨詢
2.施工工藝及施工要點(diǎn)
(1)施工工藝流程(圖5)
(2)施工要點(diǎn)
a.圍堰的加工
為運(yùn)輸方便,一般選擇船運(yùn)比較方便的工廠進(jìn)行加工。為減少墩位處拼裝工作量,一般根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)起重能力分節(jié)在工廠加工。其加工順序?yàn)?,先分單元在胎具上加工成型,然后在浮體上組拼。矩形圍堰由于較輕,一般是分塊加工,一次拼裝成型。
b.圍堰的浮運(yùn)
圍堰的浮運(yùn)根據(jù)下沉的設(shè)備情況而定,如果采用大型浮吊下沉,可用平駁進(jìn)行浮運(yùn);如果采用組拼的龍門浮吊下沉,可直接用浮吊進(jìn)行浮運(yùn)。
c.圍堰的下沉
矩形圍堰由于重量較輕,可一次拼裝到位,因此,精確定位后,可一次放置于河床上。而雙壁或單、雙壁組合式圍堰由于體積大,需在水中邊下沉邊接高。其作業(yè)步驟為:將第一節(jié)放入水中定位,利用雙壁所產(chǎn)生的浮力自浮于水中,然后接高第二節(jié),灌水或混凝土下沉,再繼續(xù)接高下一節(jié),直至圍堰全高。在圍堰上搭設(shè)吸泥平臺(tái),布置吸泥機(jī)進(jìn)行下沉。圍堰設(shè)計(jì)時(shí),雙壁間應(yīng)設(shè)隔倉(cāng),灌注時(shí)應(yīng)分倉(cāng)對(duì)稱進(jìn)行,以防鋼圍堰的偏移。
d.封底混凝土的施工
鋼圍堰沉至設(shè)計(jì)標(biāo)高,灌注封底混凝土之前,要求潛水員用高壓水槍進(jìn)行清理,整平河床面,同時(shí),為了保證封底混凝土與樁身、箱壁的良好結(jié)合,達(dá)到止水效果,潛水員應(yīng)用高壓水槍將樁身和箱壁上附著的泥漿沖洗干凈。
封底混凝土的施工采用垂直導(dǎo)管法。水下混凝土靠自身流動(dòng)性向四周攤開。導(dǎo)管一般采用φ300mm無縫管,頂部設(shè)漏斗,導(dǎo)管數(shù)量根據(jù)鋼圍堰內(nèi)凈空面積確定。對(duì)于矩形鋼圍堰由于封底混凝土數(shù)量巨大,可分成幾個(gè)倉(cāng),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應(yīng),泵送至澆注位置。
3.應(yīng)用實(shí)例
雙壁鋼圍堰1993年已成功運(yùn)用于京九線泰和贛江橋4號(hào)墩的施工中,該圍堰為拼裝式矩形圍堰,此不贅述。現(xiàn)將新長(zhǎng)線長(zhǎng)江輪渡北棧橋的應(yīng)用情況作一介紹。
該橋1號(hào)~6號(hào)墩高潮位時(shí)水深在6~10m之間,加之承臺(tái)的入上深度以及封底高度,水頭差均在12~21m之間。根據(jù)承臺(tái)的尺寸以及水位情況,我們對(duì)2號(hào)~6號(hào)墩鋼圍堰采用圓形和矩形分別進(jìn)行了設(shè)計(jì)比較,這些承臺(tái)平面尺寸均為5.4m *8m,水頭高度均在12m左右,在能滿足承臺(tái)墩身的施工條件下,采用矩形鋼套箱圍堰施工,封底混凝土量小,鋼材用量少,圍堰加工簡(jiǎn)單,因此,2號(hào)~6號(hào)墩選用了單壁矩形鋼圍堰,其結(jié)構(gòu)見圖6。
1號(hào)墩承臺(tái)尺寸最大,為12.4m * 7.6m其水頭差達(dá)21m,橋墩輪廊尺寸為9.4m *5m,且構(gòu)造復(fù)雜,采用矩形圍堰,內(nèi)支撐較多,不能滿足墩身施工空間要求。而采用圓形鋼圍堰,可不設(shè)內(nèi)支撐,可為承臺(tái)、墩身的施工提供較大的空間,另外,該墩位于深水區(qū),流速大,采用圓形截面也更為有利,考慮到下沉配重需要以及最大限度地節(jié)省材料,五號(hào)墩采用了單雙壁組合式鋼圍堰,其結(jié)構(gòu)見圖7。為平衡壁間混凝土的灌注,共設(shè)8個(gè)隔倉(cāng)。
該橋由于有大型浮吊配合施工,因此其下沉方法為:矩形圍堰一次拼裝下沉;圓形圍堰按單雙壁分兩次接高下沉。
與此同時(shí),也開始開發(fā)無人遙控潛水器(ROV),但由于受技術(shù)條件的限制,無人遙控潛水器的應(yīng)用非常有限。從潛水及生理學(xué)的角度看,?20世紀(jì)70年代為解決潛水員高壓神經(jīng)綜合癥(HPNS),開展了深入的生理學(xué)研究,并提出了一些預(yù)防措施。但對(duì)于深度大于457?m的潛水,仍然無法控制高壓神經(jīng)綜合癥對(duì)潛水員的影響。
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2.1.3 試驗(yàn)設(shè)備本次試驗(yàn)是一次模擬施工現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn),動(dòng)用了各道施工工序所需的所有設(shè)備,如:6×3×1.5m浮箱、5t手動(dòng)葫蘆、0.9m3潛水空壓機(jī)、潛水裝備、風(fēng)鉆、風(fēng)鎬、電焊機(jī)、風(fēng)割工具、50m3/h混凝土輸送泵、混凝土攪拌機(jī)、手搖式壓漿泵、水下攝像監(jiān)控設(shè)備等。 2.2試驗(yàn)檢測(cè)成果
2.2.1 外觀檢查及抗壓強(qiáng)度模擬試塊與現(xiàn)場(chǎng)鉆孔試件芯樣外觀檢查表明水下不分散混凝土澆筑表面光滑、四周完整、內(nèi)部密實(shí),說明水下不分散混凝土有較好的流動(dòng)性和自密實(shí)性。為了多方位測(cè)定水下不分散混凝土的強(qiáng)度,將模擬試塊吊出水面風(fēng)干后進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)回彈試驗(yàn)檢測(cè)其抗壓強(qiáng)度,測(cè)區(qū)10個(gè),抗壓強(qiáng)度平均值25.2MPa(齡期48d),滿足設(shè)計(jì)要求。
2.2.2 水下不分散混凝土的力學(xué)性能水下不分散混凝土的力學(xué)性能包括抗壓強(qiáng)度、劈拉強(qiáng)度、剪切強(qiáng)度和握裹強(qiáng)度,試驗(yàn)按SD105—82和GB81—85進(jìn)行,試件為現(xiàn)場(chǎng)鉆孔取芯樣,試件尺寸及其檢測(cè)結(jié)果見表1所示。由表中可見:(1)水下不分散混凝土芯樣抗壓強(qiáng)度為25.6MPa,與現(xiàn)場(chǎng)回彈試驗(yàn)檢測(cè)的抗壓強(qiáng)度值(25.2MPa)相當(dāng)接近,強(qiáng)度表里一致,達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)(C20),說明加蓋模板和泵送擠壓兩條工藝措施非常有效;
(2)水下不散混凝土在水下澆筑成型并在水中養(yǎng)護(hù)的試件強(qiáng)度與在機(jī)口取樣成型自然狀態(tài)養(yǎng)護(hù)的試件強(qiáng)度(水上試件)的比值為83.6%,強(qiáng)度損失約16%;
(3)水下不分散混凝土的劈拉強(qiáng)度約為抗壓強(qiáng)度的10%,與文獻(xiàn)[4]的數(shù)據(jù)基本一致;
(4)水下混凝土的剪切強(qiáng)度約為抗壓強(qiáng)度的1/6~1/7,與混凝土的常規(guī)比值基本相符。5)握裹強(qiáng)度 (3.90MPa)與文獻(xiàn)[5]現(xiàn)場(chǎng)取樣結(jié)果(3.30MPa)相近,但與其室內(nèi)試驗(yàn)結(jié)果(8.6MPa)相差較多,這是由于現(xiàn)場(chǎng)取樣難以做到錨筋居中且不偏斜,因而可以認(rèn)為實(shí)際的水下不分散混凝土的握裹強(qiáng)度大于3.9MPa.