深圳市水利工程&水里作业技术158-0510-0866技术咨询 概述 一、双壁钢围堰的结构与特点 双壁钢围堰为圆形围堰，其堰壁钢壳是由有加劲肋的内外壁板和若干层水平桁架所组成，水平桁架的间距根据围堰灌水下沉和围堰内抽水各阶段的水头压力计算，为1.0～1.4m不等。堰壁底端设刃脚，以利于下沉入土。在堰壁内腔，用隔舱板等分为若干个密封的隔舱，借助向密闭隔舱注水或抽水来控制双壁钢围堰在下沉时的倾斜。 双壁钢围堰一般用以配合深水中的大直径钻孔群桩基础施工，双壁钢围堰法修筑基础即为浮式（着床型与非着床型）沉井加钻孔基础，钢沉井只起施工围堰的作用，不参与主体结构受力、其基底不采取大面积清理基底淤泥方式，而是钻孔嵌入岩石。浮式钢沉井浮运就位时，不是在沉井内加设钢气筒压气排水来增加浮力，而是将中空的井壁向上延伸来增加浮力。同时不设隔墙，由于从下至上均为双壁结构，且中空的双壁较厚，空舱内壁有水平桁架支撑，其刚度较大、强度较高，能够抵抗很大的水头差，一般在30米以上，钢板桩在20米以下。能够承受较大的压力，能够承受洪水冲击。围堰内无支撑体系，工作面开阔，吸泥下沉、清基钻孔、灌注水下混凝土均很方便。由于钢围堰在施工中仅仅起临时围堰作用，工程完成到一定阶段后，要进行水下切割拆除回收，可以进行重复利用。下部不能切除部分可以对钻孔桩基础起到保护作用，可以防止因河床变迁引起的基础冲刷和对风化岩的破坏。 二、双壁钢围堰钻孔基础施工工序 制作底节沉井围堰，浮运至墩位处定位，通过水上起重设备起吊，放入水中浮起，并用导向船和缆绳将其在流水中定位，在向空壁中注水压重下沉并逐层接高压重，同时吸泥下沉。当围堰下沉至岩面时，可以将刃脚与岩面空隙填实，再向空壁中注水压重使其不再悬浮。双壁钢围堰下沉稳定后，可在其顶部搭设施工平台，安装固定钻孔护筒，灌注水下混凝土封底，安放钻孔设备进行钻孔桩施工。完成钻孔桩水下混凝土灌注后，可将围堰内的水抽干，修筑承台和礅身，礅身出水后，适时切除钢壳围堰，进入下一个施工循环。

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。

深圳市水利工程&水里作业技术158-0510-0866技术咨询 六、设计实例 双壁钢围堰采用圆形双薄壁钢结构，钢围堰内直径为31m（较承台对角线每侧大100cm），外径32.6m，壁间厚度80cm。内外壁钢板厚度3m,底节钢板厚度为5mm， 1、双壁钢围堰设计 双壁钢围堰其实就是双壁钢壳沉井，与沉井的区别就在于围堰是临时防水结构，工程结束后需要拆除。以圆形双壁钢围堰为例。 (一)圆形双壁钢围堰结构设计 某双壁钢围堰采用圆形双薄壁钢结构，钢围堰内直径为31m（较承台对角线每侧大100cm），外径32.6m，壁间厚度80cm。内外壁钢板厚度3m,底节钢板厚度为5mm，竖向主龙骨采用∠75×50×5角钢，横向主龙骨采用∠63×6角钢，横向主龙骨间采用6mm扁钢加强，壁间斜撑采用∠63×6角钢。平面分八块，块间用5mm厚钢板设置隔仓板，底节预制高度为3m，以上节预制高度为4.5m。单块钢围堰吊装最大重量约5t。块与块之间、节与节之间相连均采用焊接。 (二)双壁钢围堰结构布置 双壁钢围堰为全焊水密结构，其主要结构如下： (1)井壁与内桁架 围堰周围由内外两层钢壁组成，底节内外壁钢板厚度均为5mm，其余节钢板厚度均为3mm。钢围堰沿周围布置184根竖向∠75×50×5角钢作为竖向主龙骨，主龙骨的间距外壁约为58.2cm，内壁约为55.3cm。四座钢围堰横向主龙骨均采用∠63×6角钢，高度方向每隔1m一道，中间采用6mm扁钢作环向肋加固。壁内斜撑采用∠63×6角钢，主龙骨与斜撑组成水平环行桁架，使内外壁形成整体。 (2)隔仓 为保证围堰在水中悬浮阶段于井壁内灌水下沉时的稳定，以及沉落至河床时能分仓灌水或灌混凝土，以适应河床面的高差和调整围堰的倾斜度，在单个围堰环向分为8块，两端头设置隔仓板，在平面上分成8个互不相通的仓。隔仓板壁厚5mm。 (3)刃脚 围堰底部150cm设置刃脚，底部用∠160x100x12角钢包角。 (4)其他配置 ①吊点：在每块围堰上部设置加强吊点，用它整体起吊入水，底节钢围堰整体起吊时共设置4个主吊点。 ②兜缆锚耳：在钢围堰外壁上焊接锚耳，用它拢住前后兜缆，防止兜缆松弛时被刃脚压住或互相缠绕，锚耳高度以水面上2m为宜。 ③内外连通管：为保持围堰在接高、下沉、定位施工作业时内外水位的平衡，在最低水位附近围堰下游方向，穿透内外井壁设置两个φ250mm的钢管，钢管与井壁间密焊。钢管伸入围堰端设有法兰并配有钢板堵头，可根据工序需要由潜水员开闭堵头板。 (5)填壁砼 为保证双壁钢围堰有足够的钢度和下沉重量，并考虑施工完毕后的拆除方便。双壁钢围堰内壁填充C15砼，并在河床以上部分每3m设一道砂夹层。

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。
深圳市水利工程&水里作业技术158-0510-0866技术咨询（三）施工及现场养护原因 1．现场浇捣混凝土时，振捣或插入不当，漏振、过振或振捣棒抽撤过快，均会影响混凝土的密实性和均匀性，诱导裂缝的产生。 2．高空浇注混凝土，风速过大、烈日暴晒，混凝土收缩值大。 3．对大体积混凝土工程，缺少两次抹面，易产生表面收缩裂缝。 4．大体积混凝土浇注，对水化计算不准、现场混凝土降温及保温工作不到位，引起混凝土内部温度过高或内外温差过大，混凝土产生温度裂缝。 5．现场养护措施不到位，混凝土早期脱水，引起收缩裂缝。 6．现场模板拆除不当，引起拆模裂缝或拆模过早。 7．现场预应力张拉不当(超张、偏心)，引起混凝土张拉裂缝。 这些因素都会造成砼较大的收缩，产生龟裂裂缝或疏松裂缝，致使砼微观裂缝迅速扩展，形成宏观裂缝。 养护是使砼正常硬化的重要手段。养护条件对裂缝的出现有着关键的影响。在标准养护条件下，砼硬化正常，不会开裂，但只适用于试块或是工厂的预制件生产，现场施工中不可能拥有这种条件。但是必须注意到，现场砼养护越接近标准条件，砼开裂可能性就越小。

?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)。
深圳市水利工程&水里作业技术158-0510-0866技术咨询 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。

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。
深圳市水利工程&水里作业技术158-0510-0866技术咨询 策画混凝土自防水自己漏水：现实工程中由于结构及施工情状杂乱如钢筋麋集、地基沉降不同、砂石含泥量大、活动性劳动力负担心不强等由来防水混凝土自己也也许发生漏渗水情景。所以，高水位地域策画公开室防水最好采用多道防水线。 支模钢筋造成底板渗漏水：为支设外墙板模板在底板上埋设支模钢筋施工后在底板上外观切割钢筋由于钢筋没有护卫层变成化学腐蚀造成吃紧渗水。 蜂窝、麻面、沟洞未解决或解决不完全招致渗漏：由于振捣混凝土不密实出现蜂窝、麻面、沟洞而解决时未剔疏松混凝土没用掺外加剂的同比例细石砼修补即抹砂浆且砂浆又不密实招致混凝土疏松发生渗漏。 墙根与底板交壤处漏水：墙根与空中交壤处及周边部门有湿润、滴水情景，二者交壤处有漏水点。阐发其渗漏由来是由于振捣下一步底板混凝土时前一步已振捣完的底板和墙根20～30厘米高混凝土受牵连振动使砼振捣不密实，另外，墙根混凝土在模板支护下没有下沉而底板混凝土受振动下沉则在墙根处拉裂。同时该部位应力过于纠合养护不及时也易造成干裂惹起渗漏。是以在振捣下部底板混凝土时不要将振捣棒插到上部混凝土内及两步混凝土交壤处要脱节必定间隔且应大于振捣棒振幅间隔防止已振捣完的底板和墙根混凝土再次受振捣;浇筑高墙根混凝土时应在底板砼初凝后浇筑同时注意振捣棒不要拔出已初凝的底板混凝土内。 钢筋护卫层厚度不够造成渗漏：外部公开水经过议定底板外正面很薄的钢筋护卫层进入底板钢筋周围钢筋腐蚀使砼有缝隙，顺钢筋方向向公开室外部渗水。是以倡导策画公开室时底板外侧、外墙外侧钢筋护卫层应庄严按典范榜样法则设置护卫层并得当加厚施工翻样、加工、绑扎钢筋时应取负差防止钢筋由于胀模造成实在无护卫层。 穿墙支模螺栓解决步骤不当造成漏水：外墙穿墙螺栓止水板焊接不细致细腻或穿墙螺栓在外墙面切割时留头较长外部抹砂浆时未能将钢筋头盖严极度是钢筋头露在抹灰层之外做防水时穿破防水层在公开水作用下变成化学腐蚀并不休向内墙方向腐蚀造成漏水。 沉降缝止水带偏位造成漏水：沉降缝漏水对比普遍由于缝中橡胶止水胶带不易坚固坚固浇筑混凝土时时时跑位有的跑位吃紧极度是顶板和底板止水带常落到基层钢筋上。水平止水带下方混凝土不易密实常变成沟洞、蜂窝、麻面等。是以施工中应焊钢筋骨架将止水带坚固在准确位置上待水平止水带下方混凝土浇捣密实后再坚固止水带。 混凝土中有杂物造成渗漏：混凝土中有木楔、木板、木方、聚苯板、砖头、编制袋等杂物时易造成渗漏必需将靠拢内墙面10CM畛域内的杂物取走也可经过议定高压喷灯烧掉算帐明净后再堵漏。 外墙钢筋麋集区漏水：外墙柱交接处和拐弯顶板内钢筋纠合区出现漏水由来是这些部位空间小浇捣穷困混凝土不易密实造成渗漏。故应用铁楔或木楔将钢筋且则分隔开再浇筑混凝土最好采用豆石混凝土浇筑并派专人管理。 外墙防水层做法不合理变成渗漏：外墙做涂料防水层前必需先抹水泥砂浆找平层并且赶平压光。由于拆模之后混凝土外观存在较多水眼若间接做涂料防水层涂料外观异样会变成许多孔眼这是造成公开室漏水的起源。另外若虽抹找平层但不赶平压光做涂料防水层后会造成涂膜厚薄不均外观有孔眼。回填砂石时因基础很深必需用串筒不能间接用车往槽坑翻倒省得砂石砸坏护卫层及防水层。 钢管接头不严变成渗漏：混凝土内埋设电讯管线、照明管线等由于钢管接头粗拙不细致细腻公开水进入混凝土中再从钢管接头进入管中由内墙面接线盒向室内漏水或沿钢管周围向室内渗水。 后浇带漏水：后浇混凝土与先浇混凝土接缝处由于先浇混凝土跑浆不密实变成漏水。 施工缝漏水：外墙水平施工缝埋设钢板止水带后通常不漏不渗水而竖直施工缝设置钢板止水带后仍会漏水、渗水由来是竖直施工缝支模时端头不易封严极度是用2层钢板网封堵时时跑浆仅留下砂石和大批水泥浆变成相像泡沫混凝土不能防漏渗。是以该部位支模时应采用木模或竹编模板细致细腻封堵。

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。深圳市水利工程&水里作业技术15805100866技术咨询 一、围堰的类型 目前，围堰主要有以下几种：钢板桩围堰、混凝土围堰、钢套箱围堰以及钢-混凝土组合结构围堰。其中，钢板桩围堰主要为单壁结构；混凝土围堰又分为重力式钢筋混凝土围堰和双层薄壁钢筋混凝土围堰；钢套箱围堰又分为单壁、双壁以及单双壁组合式钢围堰；钢-混凝土组合结构围堰也可分为上钢下混凝土、下钢上混凝土形式。每种围堰都有自己的特点和适用条件，因此需根据各自的水文、地质、材料价格以及设备情况等比选而定。下面分别就每种围堰的结构形式及适用条件结合实例加以综述。 二、钢板桩围堰 钢板桩围堰是一种比较传统的深水基础施工方法。钢板桩是从国外引进的一种制式产品，我系统主要为德国拉森式钢板桩。钢板桩可以打入上中或连到物件上，组成承载及防水结构，工作结束后，拔出或拆下重复使用。 1．结构型式及特点 钢板桩围堰一般采用单壁的矩形、圆形等结构形式，内部根据水位情况设置支撑，该围堰因为是重复使用，因此，一般没有封底混凝土；它是一种施工简单、快捷、成本较低的围堰形式。但是，该围堰也有其很大的局限性，其一，由于是组拼式结构，整体刚度较小，因此其抗水流及冲刷能力差，不宜于在流速较大的情况下使用；其二，由于其本身强度、刚度局限，在承台较深时，需设置强而密的支撑，对后续的承台及墩身施工干扰很大，因此，不宜于在水位较高的情况下使用；其三，因为要重复使用，不宜灌注封底混凝土，因此，在既要满足底部支撑力，又要满足较小渗流的情况下，对河床提出了较高的要求，因此，不宜在透水性强，承载力小的地层条件下使用。 2．施工工艺及施工要点 （1）施工工艺流程（图1） （2）施工要点 a.插打钢板桩 应用固定的临时导向架插打钢板桩，在稳定的条件下安置桩锤。一般宜插桩到全部合龙，然后再分段、分次打到标高。插桩顺序，在无潮汐河流一般是从上游中间开始分两侧对称插打至下游合龙，在潮汐河流，有两个流向的关系，为减少水流阻力，可采取从侧面开始，向上、下游插打，在另一侧合龙。桩锤一般采用振动桩锤。 b．堵漏 钢板桩插打到位后，可在其外侧围一圈彩条布，在布的下端绑扎钢管沉入河床，并用砂袋压住，堰内抽水时，外侧水压可将彩条布紧贴板桩，起到一定的防水作用；在板桩侧锁口不密的漏水处用棉砂嵌塞，堵漏效果明显。 c.吸泥、硬化基层 在水抽干后，即可人工挖泥，或不抽水采用高压水枪配合泥浆泵吸泥至设计标高，之后回填片石，浇注30cm的混凝土硬化基底，，进行承台施工。 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。
深圳市水利工程&水里作业技术158-0510-0866技术咨询 （二）混凝土材料及配合比 配合比设计不当直接影响砼的抗拉强度，是造成砼开裂不可忽视的原因。配合比不当指水泥用量过大，水灰比大，含砂率不适当，骨料种类不佳，选用外加剂不当等，这几个因素是互相关联的。有关试验资料显示：用水量不变时，水泥用量每增加10%，混凝土收缩增加5%；水泥用量不变时，用水量每增加10%，混凝土强度降低20%，混凝土与钢筋的粘结力降低10%。合肥市近两年发现不少商品混凝土浇捣的楼板出现裂缝，总结的原因有如下方面：1．粗细集料含泥量过大，造成混凝土收缩增大。集料颗粒级配不良或采取不恰当的间断级配，容易造成混凝土收缩的增大，诱导裂缝的产生。 2．骨料粒径越细、针片含量越大，混凝土单方用灰量、用水量增多，收缩量增大。 3．混凝土外加剂、掺和料选择不当、或掺量不当，严重增加混凝土收缩。 4．水泥品种原因，矿渣硅酸盐水泥收缩比普通硅酸盐水泥收缩大。 5．水泥等级及混凝土强度等级原因：水泥等级越高、细度越细、早强越高对混凝土开裂影响很大。混凝土设计强度等级越高，混凝土脆性越大、越易开裂。