廣東省水利工程&水下工作技術158-0510-0866技術咨詢
2．施工工藝及施工要點（圖3）
（1）施工工藝流程
（2）施工要點
a.混凝土圍堰的預制
在靠近墩位的岸邊設置預制場，將場地平整夯實后，在刃腳位置布置木枕，在其上組拼模板；內模與鋼筋一次組裝，綁
扎成型，外側模分次組立，邊灌混凝土邊接高，以便搗固。預制時，應確保模板不滑移、不變形，特別是兩節連接處，應確保尺寸準確。
b．設置滑道
從預制場至河內一定距離設置滑道，滑道需伸入一定水深的河內，以滿足龍門浮吊的吃水要求；滑道設-0．5％的縱坡，以便圍堰下滑。
c.圍堰下水
待圍堰節的混凝土達到設計強度后，用千斤頂將其頂起，將滑道延伸至其下，推入運輸平車就位并固定好，然后將千斤頂放松，使圍堰節落到運輸平車上，再解除平車制動，用卷揚機牽引至水上滑道。在拖拉時為防止失控，在圍堰后方設一臺小噸位卷揚機控制溜車。
d．浮運定位
利用平駁或浮箱組拼空腹式龍門浮吊，然后拖至滑道位置，利用4個吊構將圍堰平穩吊離滑道，進入水域后緩慢放松吊繩，盡量降低其重心，然后用纜繩將四角拉緊，利用2艘拖船或機動舟牽引，與定位船連結，退出拖船，利用錨繩進行定位。
e．圍堰的下沉與拼裝
由于薄壁圍堰重量較輕，在流速較大的情況下極易偏移，因此，最好先在其墩位上下游設置定位樁，引導圍堰下沉。圍堰下沉至接近河床時，潛水員下水清理刃腳處的卵石并大致磨平，然后用吸泥機吸泥，使其落于基巖上，再用編織袋裝干硬性水泥砂漿刃腳墊平。底節圍堰就位后進行臨時錨碇，然后沉放第二節圍堰外壁，對位后穿螺栓連接。之后沉放內壁，將刃腳處填塞找平。兩壁間吸泥干凈后，在兩壁間灌注封底混凝土。圍堰封底后，再依次沉放其余內壁，直至設計標高，最后在內、外沉井間填充砂礫石。
3．應用實例
京九線泰和贛江特大橋，位于贛江中游，1號～6號墩位于主河道上，水深10～15m，2號、3號墩處覆蓋層2～4m，為中密飽和的粗砂夾卵石。本著充分利用既有設備和資源、因地制宜的原則，綜合考慮水文、地質和通航要求等因素，經比選，位于主航道的2號、3號墩采用雙層薄壁鋼筋混凝土圍堰進行施工。
圍堰外壁為圓端形，長20m，寬16．34m，壁厚20cm，采取分節預制，節長3m，節間法蘭連接。內壁為矩形，長13.8m，寬13．4m，壁厚20cm，框內設十字形隔墻。內、外沉井預制好后，按先外后內的順序逐節下水浮運拼裝，內外壁之間填充混凝土及砂礫石，組成擋水圍堰。圍堰構造如圖4所示。
為探索并尋求解決這些問題的答案,解決海洋油氣勘探、生產實踐中所遇到的具體問題,各國與海洋開發有關的研究機構便如雨后春筍般地涌現出來。
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工程概況
某發電有限公司該電廠電纜隧道底標高最深處為-5.40m,電纜溝道區域內由于受工業水排放及其它水源影響，地下長年水位為-2.5-3.5m,電纜溝道大部分在地下水位以下。變形縫處止水帶處理不當，安安放位置不準確，造成止水帶側混凝土厚度不一致，再加上止水帶下部混凝土振搗不密實，兩側產生不均勻沉降，導致變形縫處四周均存在漏水現象，且水量較大。我公司技術人員采用排堵結合的方法，排水后采用XD-B1型防水堵漏劑進行封堵處理，據國家標準進行防水試驗，防水施工質量為優秀。
二、 注漿封閉材料及其性能
1、水溶性聚氨酯化學注漿材料
水溶性聚氨酯化學注漿材料是由多氰酸酯和多羥基聚醚進行化學合成的高分子注漿堵漏材料。該材料遇水后發生化學反應，形成彈性膠狀固結體，達到很好的密封、封閉目的，是新一代的防水堵漏補強材料。
2、產品特點
（1）、漿液遇水后自行分散、乳化、發泡，立即進行化學反應，形成不透水性的彈性膠狀固結體，有良好的止水性能。
（2）、反應后形成的彈性膠狀固結體有良好的延伸性、彈性及抗滲性，在水中永久保持原形。
（3）、與水混合后粘度小、客灌性好，固結體在水中浸泡對人體無害、無毒、無污染。
（4）、漿液遇水反應形成彈性固結體物質的同時，釋放出CO2 氣體，借助氣體壓力，漿液可進一步壓進結構的空隙，是多孔性結構或地層層能完全充填密實。具有二次抗滲透的特點。
（5）、漿液的膨脹性好，包水量大，具有優良的親水性和可灌性，同時漿液的粘度、固化速度可以根據需要進行調解。
有人潛水技術和裝備。從世界水下工程技術的發展歷程來看,?20世紀60~70年代水下工程技術的研究重點圍繞著解決海洋油氣勘探生產中的水下作業技術(即有人潛水技術和裝備),以及由此引發的一系列的生理醫學和安全問題。一些潛水技術較先進的國家開展了一系列生物醫學實驗,進行了以增加潛水深度和延伸有效作業時間為方向的研究,提高潛水員向大深度海洋進軍的能力。同時,在工程技術上解決了潛水設備系統、作業母船、深潛水裝具之后,終于使潛水技術出現了劃時代的飛躍。
常壓潛水系統。研究表明,潛水員從事有效的潛水作業深度很難超過400~600?m。為了適應海洋開發水下施工對潛水技術的需求,常壓潛水系統的研究和使用應運而生。在單人常壓潛水系統中,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世紀初,美國Oceaneening公司利用WASP形單人常壓潛水系統與大功率作業型無人遙控潛水器(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。目前,單人常壓潛水系統的最佳潛水深度一般在150~600?m。
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(1)同一圍堰的鋼板樁只能用同樣的鎖口，按設計尺寸計算出使用鋼板樁的數量，以確保夠用；(2)剔除鎖口破裂、扭曲、變形的鋼板樁；
(3)剔除鋼板樁表面因焊接鋼板、鋼筋留下的殘渣瘤；
(4)在鋼板樁鎖口內涂抹黃油以減少插打時鎖口間的摩擦和減少鋼板樁圍堰的滲漏。2、插打鋼板樁：
Ⅰ、鋼板樁的插打及合攏
(1)導向架施工：由上游中間一根導向鋼管樁開始打設導向架定位樁，在定位鋼管樁側面焊接牛腿（牛腿焊接位置在＋7.0m標高），再將雙拼I40工字鋼搭在牛腿上焊接固定，導向架可分幾次制作（方便浮吊施工），即先做好一側面，開始打樁，完成此面后再依次制作其他各面導向架；（詳見導向架示意圖）(2)
鋼板樁插打：將組拼好的鋼板樁運至鐵駁上，按插樁順序堆碼，停靠在橋墩旁；鋼板樁在堆存期間
應防止變形及鎖口內積水。按插樁順序逐層堆碼，最多堆放四層，上下層墊木應在同一垂直線上，插打作業應按下列規定施工：
a)插打前在鋼板樁鎖口內涂黃油，鋸末等混合物，以防漏水b)插打順序自上游分頭插向下游
c)插打鋼板樁，先將全部鋼板樁逐根或逐組打到穩定深度，然后依次打到設計深度，在保證鋼板樁垂直條件下，每根或每組鋼板樁亦可一次打到設計深度
d)用浮吊起吊，吊裝時樁頂系鋼絲繩一根，在樁的下端系纜繩二根。安綁主副吊點鋼絲繩。其中主吊點鋼絲繩兼做保險繩，直徑不宜小于19.5mm，副吊點（下端吊點）用鋼絲繩捆扎，并墊以木塊，以防滑移和損壞鎖口；當提升到一定高度時，放松、解除副吊點，使鋼板樁接近垂直狀態，并利用纜繩控制正反方向插第一根板樁時，要確保其位置的準確及其自身的豎直，經檢驗無誤后，用10噸浮吊吊振動錘將板樁插打到位，然后以第一根板樁為基準，沿定位導向架將板樁逐根插打到位。鋼板樁起吊后以人力扶持插入前一塊樁的鎖口內，動作要緩慢，防止損壞鎖口，插入鎖口后吊機下鉤，使鋼板樁憑自重和錘重滑下直至不能下滑，然后開動振動錘將樁打至設計標高。
e)若地質較軟，帶樁厲害，可采取將已插好的鋼板樁焊接成整體，也可點焊固定于導向架上，防止鋼板樁變形。
f)鋼板樁插打質量要求：已插下的鋼板樁，其傾斜度小于1%，如發現傾斜應立即進行糾正，當鋼板樁傾斜無法進行糾正時，應使用特制楔形鋼板樁，但楔形鋼板樁的上下寬度差不得超過樁長的2%；g)插入樁位的鋼板樁須緊靠導向框架，如不能緊靠時，其間隙應小于20mm；且用鋼楔或木楔塞緊，每組鋼板樁必須按編號插入正確的樁位，每組偏差應小于±15mm
h)在打至最后一面時和即將合攏時，均要測量并計算出鋼板樁底部的直線距離，再根據鋼板樁的寬度，計算出所需鋼板樁的片數，按此確定下一步鋼板材如何插打（是增加鋼板樁，還是鋼板樁插打時向外繞圓弧）。特別是角樁的插打很重要。在插樁過程中要求做到“插樁正直，分散偏差，有偏即校，調正合攏”，力求不用鍥形鋼板樁而達到合攏目的。板樁合攏困難時，可用導鏈滑車調整合攏口的寬度，以便合攏。為了便于合攏，合攏處的兩片樁應一高一低。為了防止合攏處兩片樁不在一個平面內，一定要調整好角樁方向，讓其一面鎖口與對面的鋼板樁鎖口盡量保持平行。
Ⅱ、插打過程的控制
在插打過程中，鋼板樁下端有上擠壓，鋼板樁鎖口和鎖口之間縫隙較大，上端總會產生向遠離第一根鋼板樁的方向傾斜。因此，每打四五根鋼板樁就要用垂球吊線，將鋼板樁的傾斜度控制在1％以內，超過限定的傾斜度應予糾偏（一次性糾偏不能太多，以免鎖口卡住，影響下一片鋼板樁的插打）。當鋼板樁偏移太多時，只能采用多次糾偏的方法逐步減少偏移量，若因土質太硬糾編困難時，可采用滑輪組糾偏。
Ⅲ、插打注意事項
(1)插打次序自上游開始，在下游合攏；(2)插打時要嚴格控制垂直度，特別是第一根樁；
(3)在硬塑性粘土上插打鋼板樁時，可采用“插打一拔起一再插打”的方法，讓水滲人到鋼板與粘土之間，減小摩擦，加快插打速度；(4)當鋼板樁難以下插時，應停下來分析原因，檢查鎖口是否變形，樁身是否變形，鋼板樁有無障礙物等，不能一味蠻干，損毀鋼板樁；
(5)定期檢查高架浮吊上的螺栓，以防松動掉落；
(6)振動錘的夾板由液壓控制，必須經常檢查液壓設備，防止因液壓泵失靈而引起鋼板樁掉落；(7)
振動錘的電動機長期超負荷運轉，容易發熱燒毀，尤其在硬塑性粘土上打拔鋼板樁時更應注意。
?據不完全統計,?20世紀70年代末至80年代初,為了開展潛水及水下作業技術裝備的研究和開發,世界各國紛紛投入巨資,相繼建造了80多套實驗模擬系統。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到17MPa(加拿大國防與民用環境醫學研究所,DCIEM),動物艙的最高壓力30MPa(英國牛津大學),設備實驗艙的最高壓力156MPa(日本海洋技術中心,?Jamstec)。
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防水堵漏納米微分子注漿新工藝、適用于以下各類工程：
1.涵閘、沉降縫、伸縮縫、變形縫、后澆帶、施工縫、污水池底斷裂縫滲漏水注漿防水堵漏維修。
2.地下基礎建筑工程、地鐵工程、人防工程、銀行金庫、水池底板等混凝土結構滲漏水堵漏施工。
3.礦井通道、井筒、沉井、大壩、橋面、屋面、隧洞、循環水道、箱涵、取排水工程滲漏堵水維修。
4.煤礦礦井輸煤系統、穿線管道、套管、輸煤橋架、鉆井、油井護壁、尾礦庫涵洞砼裂縫滲漏止水。
5.電纜溝坑、電纜隧道、電纜井、電梯井、虹吸井、閥門井、基礎坑工程滲漏水、帶水堵漏作業施工。
6.地下室、地下車庫、停車場、地下通道、熱力管道、基坑、豎井等各類地下工程漏水堵漏搶修施工。
7.混凝土結構、冷卻塔、涼水塔、煙囪積灰平臺、循水泵房、管道、污水處理池工程滲漏水補漏維修。
8.高速公路隧道、海底隧道、過江隧道、人工湖、輸水隧道、地鐵路隧道工程大體積砼裂縫漏水封堵。
9.水利水電工程的船塢圍堰、船閘工程、抽水站、水電站、水庫、壩體混凝土裂縫灌漿防滲補強加固。
可以說,從20世紀60年代中期至90年代的近30年里,是世界潛水技術發展最快的一個時期。目前,常規潛水技術和裝備都已達到了一個相當成熟的階段。常規空氣潛水的最大作業深度為60?m左右,氦氧常規潛水能夠完成深度為60~150?m(較多在120?m以淺)的各項水下作業任務。對于潛水深度更大、水下工作時間更長的深海潛水作業任務,則通常采用飽和潛水技術。
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防水堵漏納米微分子注漿新工藝、適用于以下各類工程：
1.涵閘、沉降縫、伸縮縫、變形縫、后澆帶、施工縫、污水池底斷裂縫滲漏水注漿防水堵漏維修。
2.地下基礎建筑工程、地鐵工程、人防工程、銀行金庫、水池底板等混凝土結構滲漏水堵漏施工。
3.礦井通道、井筒、沉井、大壩、橋面、屋面、隧洞、循環水道、箱涵、取排水工程滲漏堵水維修。
4.煤礦礦井輸煤系統、穿線管道、套管、輸煤橋架、鉆井、油井護壁、尾礦庫涵洞砼裂縫滲漏止水。
5.電纜溝坑、電纜隧道、電纜井、電梯井、虹吸井、閥門井、基礎坑工程滲漏水、帶水堵漏作業施工。
6.地下室、地下車庫、停車場、地下通道、熱力管道、基坑、豎井等各類地下工程漏水堵漏搶修施工。
7.混凝土結構、冷卻塔、涼水塔、煙囪積灰平臺、循水泵房、管道、污水處理池工程滲漏水補漏維修。
8.高速公路隧道、海底隧道、過江隧道、人工湖、輸水隧道、地鐵路隧道工程大體積砼裂縫漏水封堵。
9.水利水電工程的船塢圍堰、船閘工程、抽水站、水電站、水庫、壩體混凝土裂縫灌漿防滲補強加固。
無人潛水技術。從20世紀70~80年代初期,由于歐洲北海油氣資源的開發,迫切需要解決水下勘探、采油生產及輸送等生產實際問題。而當時人們對于人類在水下的承受能力尚認識不足,在生產實踐中潛水疾病及事故頻頻發生,且又缺乏必要的研究手段。為了創造一個與水下環境相類似的實驗條件,先后成立的水下技術實驗研究機構紛紛籌建高氣壓艙群,開展有關人體生理學研究及水下作業技術裝備的開發和實驗。廣東省水利工程&水下工作技術15805100866技術咨詢
三、雙壁鋼圍堰法修筑基礎施工要點
1、圍堰應根據工地起重運輸條件，分層分塊制造。塊件應在胎具上焊接組拼，壁板應用夾具夾緊，防止焊接變形。焊接時由于焊接變形的不可避免性，因此應采取有效措施，避免過大的焊接變形，以及制定相應的對變形的矯正措施和方法。
2、圍堰的浮運應根據潮水漲落規律來決定，圍堰在浮運過程中處于懸浮運動狀態，對水的沖擊和浪涌比較敏感，應采取有效措施保持穩定和位置的準確。
3、圍堰各層拼裝時，以竣工底節的實際中心線為準，要求圍堰上口半徑的誤差不大于30㎜.內外壁板允許互相搭接，亦可加蓋板焊接，但上下層艙板應對準，所有搭接縫應滿焊，并經煤油滲透水密試驗，確保不漏水。
4、圍堰在著床前，受水流影響，河床必然在一定程度和一定范圍上受到沖刷，為了減少沖刷，可以采取拋一定數量大小均勻的碎石或卵石，以保護河床，減少局部沖刷。
5、采用圍堰內壁艙注水壓重下沉的方法進行圍堰著床時，應同時啟動幾臺水泵均勻對稱向各個對應隔艙注水，以盡快著床。著床過程中，發現刃腳有部分著床而大部分任然懸空時，可采取局部吸泥，使得刃腳全部嵌入河床，待圍堰著床達到穩定后，再接高下一節圍堰。
6、當圍堰下層困難時，為加大沉降系數及加強圍堰抽水時的結構強度，可在圍堰井壁內從刃腳起一定高度內灌注水下混凝土。水下混凝土灌注高度應滿足下列要求：圍堰自重能夠滿足沉降要求；圍堰內抽水時的水位要求；圍堰水下切割后最低水位要求。
7、圍堰在覆蓋層中下沉，初期應以糾偏為主；下沉中期及后期以糾正傾斜為主；當圍堰接近設計標高時以清基為主。
8、圍堰封底前，應將護筒與護筒之間、護筒與圍堰設置支撐予以固定，以防變形和變位。護筒與基巖間縫隙也應堵住。
9、鋼圍堰的燒割亦在圍堰內進行。由于鋼殼內填充的混凝土表面不平整，一般燒割線距離混凝土面不宜低于1米，同時應沿燒割線先焊接一圈鋼筋，以便潛水工能夠準確摸到燒割位置。
10、圍堰燒割成上下兩半節時，上節圍堰受到水流沖擊將向下游移動，而且在圍堰斷開的一瞬間突然移動，為了使潛水員安全施工，可以在燒割線的上下各焊接一個連接件，其間以倒插螺桿連接，并能夠承受水平力，起吊圍堰時，可以將螺桿拔出，同時用方木將圍堰上節支撐于礅身，以防止圍堰傾倒。
與此同時,也開始開發無人遙控潛水器(ROV),但由于受技術條件的限制,無人遙控潛水器的應用非常有限。從潛水及生理學的角度看,?20世紀70年代為解決潛水員高壓神經綜合癥(HPNS),開展了深入的生理學研究,并提出了一些預防措施。但對于深度大于457?m的潛水,仍然無法控制高壓神經綜合癥對潛水員的影響。
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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→混凝土面鑿毛→模板安設→冷卻水管安裝→混凝土澆筑→混凝土冷卻→回填灌漿→接觸灌漿。
(2) 混凝土澆筑
永久堵頭"瓶塞"段采用C25低熱微膨脹混凝土，其余部分采用普通C15混凝土，混凝土在拌和站拌制，6 m3混凝土攪拌運輸車運至封堵塔頂平臺，混凝土經泵送入倉。分段分層澆筑（澆筑分塊見圖1），人工平倉振搗。水平施工縫預留鍵槽、設置插筋并進行鑿毛處理。
模板采用平面組合鋼模，Φ48鋼管作為縱橫圍囹，Φ12鋼筋拉條固定。
(3) 施工期排水
堵頭混凝土施工期排水，預埋1根Φ245鋼管作為排水管，伸出堵頭外，進口設濾網，在進口部位4 m處設1球閥，待施工結束后關閉閥門。
(4) 溫度控制
為避免由于混凝土內部溫度過高而產生裂縫影響混凝土質量，在堵頭內布置蛇型冷卻水管，冷卻水管層距0.8 m，間距0.8 m。在混凝土澆筑完畢之后即開始通水冷卻，每天倒換一次進出水口。同時在混凝土內預埋溫度計進行觀測，隨時掌握堵頭內部混凝土溫度變化情況。
3.4.3 灌漿及接縫灌漿
根據規范要求，回填灌漿在堵頭混凝土強度達到設計強度的70％以后進行，采用分段、分序，環內加密的原則進行灌漿。
接縫灌漿在堵頭混凝土齡期滿6個月后進行灌漿。
回填及接縫灌漿均采用常規方法施工。
3.5 設備及勞力配備
機械設備及勞力配備情況見表1、表2。
4 質量控制
(1) 在施工過程中嚴格遵守"三檢制"。
(2) 由于堵頭混凝土施工正值冬季，因此混凝土的入倉溫度是關鍵，在施工中主要采用熱水拌和混凝土，對沙石骨料采用彩條布覆蓋，保證混凝土入倉溫度不低于5°C。
(3) 由于混凝土輸送泵管較長，低溫澆筑時在澆筑間歇過程中泵管內殘留的混凝土容易受凍造成堵管，因此采用土工布包裹泵管。
(4) 加強混凝土振搗，做到不漏振、不過振。
(5) 混凝土澆筑完畢后及時通水冷卻降溫。
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