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采用不扩散水泥砂浆水下安装橡胶护舷
- 2019-08-20-

1概述

  某军用旧码头为墩台梁板式结构,现进行改造,保持原有沉井墩台基础,拆除现有码头工字梁板,现浇C45钢筋砼梁板结构简支于沉井墩上.6个沉井墩上原有152套旧护舷全部拆除,重新安装78套DA300型橡胶护舷,处于水下区的DA300型护舷共52套,共有护舷螺杆312个,螺杆长30cm,地角板直径6cm。低潮时水下护舷水深近3m,水下旧护舷的拆除和新护舷螺杆孔可采用水下切割和水下钻孔实现。但新护舷螺杆的锚固,传统所采用的硫磺砂浆或环氧砂浆在水下施工均难以确保锚固质量。因此,为保证工程质量,优先考虑创造干地施工条件,采用干地施工法施工。施工原理与围堰相同,用钢结构加工附着式箱体,其形状如同一只无顶盖的箱子中间对切一半,将箱体一开口面朝上,另一开口面附着贴在墩身上包围护舷,使护舷与箱外海水分隔开,用抽水机抽除箱体内海水,形成干地施工条件。箱体与墩身间缝隙的止水主要通过箱体和墩身之间的止水胶片隔离与防渗漏。箱体的加固采用在墩身上钻孔埋设膨胀螺栓与箱体连接。箱体加工完毕后下水进行试验,发现止水胶片止不了水,经潜水员下海检查,原墩台面平整度较差,地方错台达到5cm,止水非常困难。本工程工期为90d,1个箱体,约5d才能埋设一套护舷螺杆,远不能满足工期要求。若另外再加工箱体,需增加成本。鉴于以上原因,初步否定干地施工方法,转而寻求其它施工工艺。


  参考沉井封底、围堰、水下连续墙等水下工程砼浇筑中掺入不扩散砼絮凝剂的方法,采用水下向螺杆孔内注入掺有不扩散砼絮凝剂的水下不扩散水泥砂浆埋设护舷螺杆后水下安装护舷的工艺。


2工艺流程

  准备工作→拆除旧护舷→清理码头与护舷接触带→定位→水下钻护舷螺杆孔→清孔→孔内注不扩散水泥砂浆埋设水下护舷螺杆→安装水下橡胶护舷。


3水下不分散水泥砂浆原材料及其配合比

    (1)水泥:海岛牌42.5R普硅水泥:

    (2)砂:腾桥砂场中砂:

    (3)膨胀剂:矾山牌AEA膨胀剂:

    (4) UWB系列砼絮凝剂:渤星牌。



  经试验确定水下不扩散水泥砂浆配合比为1:1.2:0.38(水泥:砂:水),稠度30mm,为保证砂浆与孔壁的紧密结合,在砂浆中加入AEA膨胀剂,占水泥用量的8%。同时,为改善砂浆的和易性,提高砂浆的强度,在砂浆中加人中国石油工业集团工程技术研究院生产的UWB系列砼絮凝剂,使这种砂浆具有遇水不离散、水泥不散失、能在水下白密实等特点。另外,为增强砂浆流动性,掺入水泥用量的0.2%HN型高效减水剂,搅拌均匀后施工。


4主要施工方法

4.1拆除旧橡胶护舷

    用水下切割设备,割除旧护舷上螺栓、螺帽,再通过手拉葫芦吊上岸运走。护舷拆除时由上至下,安装时由下往上施工。

4.2清理码头面与护舷接触带

    潜水员站在简易井形工作架上,水下用风镐打掉拆除护舷留下来凸出码头面的砼牛腿。护舷与码头接触带范围内海砺通过铲刀铲除,并在此范围内进行找平。

4.3定位及水下钻螺杆孔

    测量人员放样螺杆定位板(图1)位置,安装好走位板。用中20钢筋加工一个井字形工作架,挂在码头边上固定牢固,1名潜水员在工作架上操作气动凿岩机,一名潜水员扶住钻杆(钻头直径7.5cm)对准放样位置钻孔,达到设计深度后,拔出钻杆,并进行清孔(图2)。

4.4孔内注不分散水泥砂浆埋设水下护舷螺杆

    水下注浆时,螺杆孔内水排干净是注浆饱满的前提。为了使安装螺杆时注浆饱满,我们制作了注浆筒(图3),筒直径为6cm,比螺杆孔小2cm。注浆时护舷螺杆先装入孔内定好位。注浆时,注浆筒伸人孔内,一边排水,一边注浆。同时徐徐退出注浆筒,达到注浆饱满的要求。为了使螺杆不发生偏位,在砂浆凝固前,利用定位板套住螺杆,牢靠固定定位板,3d后拆除定位板,保证了螺杆不偏位。

4.5水下护舷安装

    待不扩散水泥砂浆固结足够强度后,用手拉芦葫配合人工安装护舷。安装时用葫芦吊着护舷徐徐就位,水下两人立两侧,在其它人员配合下扶着护舷粗略就位,套进螺栓,孔位偏差对不上号时,用小千斤顶辅助护舷就位,再拧紧螺杆螺母,完成一个护舷的安装。


5抗拔试验

  为检验不分散砂浆水下凝固程度和注浆效果,在码头水位变动区上钻两个试验孔道.水下注浆埋设两个护舷螺杆,7d后采用千斤顶对螺杆进行拉拔。螺杆承受拉拔力都在20kN以上,经设计单位确认,能满足使用要求。


6施工质量控制

    (1)钻孔时必须定好位,不得偏位;

    (2)清孔时,预埋孔内要清理干净;

    (3)水下不分散砂浆要严格按配合比配料,计量正确,注浆器直径应比螺杆孔径稍小,以便注浆时螺杆孔内空气能排出,保证孔内注浆饱满:

    (4)螺杆埋设后护舷安装前,要作好螺杆防腐工作。


7结语

(1)由于码头表面条件限制不能采用干地施工法安装水下护舷时,采用水下不分散砂浆埋设护舷螺杆后安装水下护舷的施工工艺是可行的,能保证水下护舷安装质量:

(2)若在钻孔过程中遇到钢筋,可采用水下切割设备割除或换合金钻头施工:

(3)本工程所用注浆器比较原始,需进一步改进。若适当加大钻孔孔径,护舷螺杆埋设效果应会更好。