秦山三期取水口工程施工技術(shù)難點(diǎn)總結(jié)

xx三期取水口工程施工技術(shù)難點(diǎn)總結(jié)1背水封門確保安全xx三期xx與xx之間有四個(gè)3.3×3.3（m）的鋼筋混凝土管道，各管道外端已設(shè)封堵板叫做端帽。但端帽與外側(cè)水下溝槽爆破距離均較小，其中1號端帽與巖體之間只有47cm的距離。為了防止溝槽爆破開挖時(shí)將端帽炸壞，使海水灌進(jìn)正在施工的xx及汽機(jī)廠房，確保xx三期全面建設(shè)正常進(jìn)行，xx三核確定在端帽內(nèi)側(cè)背水面即xx外墻四道管口處各設(shè)一道鋼封堵門。鋼封堵門要設(shè)在20多m深的xx底部的背水面，每道門要承受200多t的水壓力，xx墻面與大圍堰下引水管段混凝土早已施工完畢，外表光滑，無任何設(shè)施能把將要承受200多t水壓力的鋼封堵門固定住。如果該門無論是在設(shè)計(jì)上還是在安裝上稍微出現(xiàn)絲毫問題都將會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重的后果，三期大部分正在緊張建設(shè)的項(xiàng)目將會(huì)陷入癱瘓。這是一項(xiàng)高難度、高風(fēng)險(xiǎn)的項(xiàng)目。為了使取水口海上溝槽炸礁順利進(jìn)行，xx三核的有關(guān)領(lǐng)導(dǎo)和部門決定將鋼封堵門的設(shè)計(jì)和安裝任務(wù)交給海軍工程兵來完成，這是對我們的高度信任和支持。為了不辜負(fù)xx三核的期望，我們爭分奪秒，連夜組織技術(shù)骨干進(jìn)行研討設(shè)計(jì)，反復(fù)調(diào)研，提出在鋼封堵門周邊用50個(gè)、底20個(gè)M30螺栓，采用"喜利得"植筋技術(shù)種植在已澆混凝土墻和底板內(nèi)的方案。經(jīng)上海708船舶設(shè)計(jì)研究所的論證和CMT結(jié)構(gòu)專家的審核，最后通過了xx三核的批準(zhǔn)，很快進(jìn)入了安裝階段。"喜利得"植筋技術(shù)是國際上認(rèn)可的在巖石或已達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的混凝土中快速種植鋼筋或螺栓的先進(jìn)技術(shù)。成孔后只需幾分鐘就可將螺栓種植（安裝）到混凝土孔內(nèi)，在0~10℃的氣溫下，一小時(shí)則可達(dá)到100%的錨固力。成孔是采用"喜利得"專用環(huán)刀鉆成孔，速度比較快，就在此時(shí)又出了新問題。每個(gè)門周邊的50個(gè)孔中有十幾個(gè)孔內(nèi)遇到縱向鋼筋無法切斷，成了鋼封堵門能否成功安裝的一道難題。采用氣割、電焊都無能為力，只好采用"電錘"安上合金鋼鉆頭，24小時(shí)不停地在孔內(nèi)鉆磨也清不出一個(gè)孔，四道門有60多個(gè)孔不能成形。本來鋼封堵門的安裝時(shí)間就很緊，海上溝槽炸礁已在等待。對此我們焦急萬分。又組織了攻關(guān)小組，晝夜不停地研討、試驗(yàn)，終于摸索到了一個(gè)"側(cè)切技術(shù)"。也就是在門洞的側(cè)面垂直于鉆孔的方向?qū)?zhǔn)孔底位置，用一個(gè)Φ80鉆將孔底鋼筋切斷，然后將側(cè)孔用高強(qiáng)細(xì)石混凝土予以封堵，使鋼封堵門安裝中成孔的難題得到了攻克。從而使封堵門的安裝及水壓試驗(yàn)工作很快得到了完成，進(jìn)而為海上溝槽近岸炸礁施工創(chuàng)造了先決條件。2水下爆破半尺無損在我部進(jìn)行水下爆破施工時(shí)恰逢整個(gè)xx三期全面施工的高峰期，xx內(nèi)正在進(jìn)行混凝土的施工，由于新澆混凝土的強(qiáng)度正在增長，對爆破引起的振動(dòng)速度的要求極為嚴(yán)格，因此近岸爆破中我們只能將爆破的段分得很小，以滿足對新澆混凝土的振動(dòng)小于規(guī)范的要求。溝槽水下爆破所產(chǎn)生的振動(dòng)，除了不得給新澆筑混凝土產(chǎn)生影響外，還要滿足引水管外端帽的安全要求，特別是最小的1號端帽距爆破點(diǎn)僅有47cm（約半公尺）。一旦爆破將端帽破壞，勢必減少一道安全防線。面對如此嚴(yán)峻的問題，我們再一次組成技術(shù)攻關(guān)小組，并請來有關(guān)爆破專家，共同進(jìn)行分析、計(jì)算，借鑒陸上相關(guān)爆破技術(shù)，結(jié)合水下特點(diǎn)和現(xiàn)場情況提出了"水下孔內(nèi)毫秒微差多段爆破"的方案，也就是將爆破段分得更小，每個(gè)孔內(nèi)也分成幾段。同時(shí)我們采用角鋼焊接框架掛滿廢橡膠輪胎，輪胎上面扎竹排，竹排外面鋪鋼板保護(hù)的方法對端帽進(jìn)行多層保護(hù)。經(jīng)過精心準(zhǔn)備，嚴(yán)密組織，隨著爆破一聲巨響，近岸爆破終于取得了圓滿的成功，不僅沒有破壞混凝土端帽，而且爆破產(chǎn)生的振動(dòng)速度也達(dá)到了預(yù)期的效果，受到了各界專家的高度評價(jià)。3利用棄碴建筑場坪xx三期施工場地屬于開山所得，十分狹窄。本工程的預(yù)制構(gòu)件屬特大型預(yù)制構(gòu)件。構(gòu)件預(yù)制和堆放場地不僅要滿足地基承載力的要求，還要滿足1000t吊船的作業(yè)要求，按常規(guī)做法需建造一座萬噸級的施工碼頭。為節(jié)約經(jīng)費(fèi)、縮短工期，我們經(jīng)現(xiàn)場踏勘及多方研究論證，決定利用廠區(qū)南側(cè)海邊棄碴場地作為構(gòu)件預(yù)制和堆放場地。但各預(yù)制構(gòu)件的重量大，數(shù)量多，此處的海況又很惡劣，此方案是否安全可靠，萬一在臺(tái)風(fēng)季節(jié)被風(fēng)浪摧毀，不僅要帶來更大的經(jīng)濟(jì)損失和工期殆誤，甚至?xí)斐芍卮蟮娜藛T傷亡，這又是擺在取水口工程建設(shè)者面前的一個(gè)重大風(fēng)險(xiǎn)難題。為了確保構(gòu)件預(yù)制和堆放場地的安全，我們以最小的代價(jià)、最快的速度來排除巖面產(chǎn)生滑坡的可能，對棄碴斷面進(jìn)行了人工挖槽剖析，提出了部分打錨桿、局部做沉井、頂面澆筑混凝土的施工方案，在施工方案中將場地的頂標(biāo)高降低到高潮位以下4m，三面設(shè)防浪墻，一面靠岸邊，這樣大膽地將預(yù)制場地建在海平面以下的方案是最經(jīng)濟(jì)的方案，代替了施工碼頭，解決了1800m2施工場地，并經(jīng)受了2000年的多次臺(tái)風(fēng)襲擊，保證了構(gòu)件的安全，也為xx三核節(jié)省了大量的投資。4立體作業(yè)化解難題xx三期取水口施工海域如前面所述是我國海上施工海況最差的海域之一。水下作業(yè)難度大，技術(shù)要求高，水下安裝工藝復(fù)雜。取水口工程要在近30m的深水下做雙向坡度不同的構(gòu)件支墩，要安裝幾百噸重的構(gòu)件，要在3~5m/s的流速中澆筑混凝土，要在海底溝槽中和管道內(nèi)清理淤泥，這是一項(xiàng)十分艱巨的任務(wù)。許多單位在這惡劣的海況面前，在這高難技術(shù)面前望而卻步，有位具有多年海上施工經(jīng)驗(yàn)的人士曾預(yù)言在此處建設(shè)xx三期的取水口是不可能的，也有幾位工程管理者預(yù)測此處水下建設(shè)取水口最少需要三名亡人指標(biāo)?？傊?，此處對水下施工來說幾乎是一個(gè)禁區(qū)。為闖這個(gè)禁區(qū)，為了實(shí)現(xiàn)xx三核的目標(biāo)，為了給中國人爭氣，我們大膽設(shè)想，專門設(shè)計(jì)并制造了適合于本海況要求的海上移動(dòng)工作平臺(tái)，以克服惡劣自然條件帶來的種種不利因素，通過與導(dǎo)向架等輔助設(shè)施的連接，實(shí)現(xiàn)了"水下變水上"的設(shè)想；還設(shè)計(jì)制作了一座輕型46m大跨度的自由旋轉(zhuǎn)式的海上鋼橋，同時(shí)在岸邊安裝了一臺(tái)R=70m自升式塔吊，實(shí)現(xiàn)了"水上變陸上"的設(shè)想。導(dǎo)向架、海上移動(dòng)工作平臺(tái)、海上鋼橋和塔吊形成一副水下、水上、陸上立體作業(yè)的場面。這樣，我們通過優(yōu)化施工工藝，克服惡劣海況，簡化施工難度，確保了工程的順利完成。5水下高流完成澆筑xx三期取水口施工現(xiàn)場對面有一座門山島，使這個(gè)水流本來就很急的海水水域變得更加復(fù)雜，要在這3~5m/s的流速中澆筑混凝土，這是我們對于惡劣海況再一次作出的挑戰(zhàn)。目前我國現(xiàn)行規(guī)范要求水下混凝土澆筑時(shí)的水流速不能超過0.05m/s，如何克服高速海流對水下混凝土的沖蝕，成了一個(gè)難以攻克的難題。我們查閱了大量國內(nèi)外有關(guān)資料，借鑒各種可利用的技術(shù)，在半日潮的變化特點(diǎn)上找突破口，用多普勒大測程流速儀對每天的兩個(gè)漲潮、落潮過程中的流速變化規(guī)律進(jìn)行全程觀測、分析，發(fā)現(xiàn)每年的夏秋季節(jié)流速大，冬春季節(jié)流速小，每月（農(nóng)歷）初一至初六和十五至二十一流速大，稱大潮期，其它時(shí)間流速小，稱小潮期，夜晚流速大，白天流速小，漲潮流速大，落潮流速小，每個(gè)漲潮約5個(gè)小時(shí)完成，每個(gè)落潮約7個(gè)小時(shí)完成，我們將流速的這種變化規(guī)律與潮汐表聯(lián)系起來，從而可以確定每月的大潮期在當(dāng)日高潮后2小時(shí)至低潮時(shí)為可施工時(shí)間，每月的小潮期在當(dāng)日高潮前1小時(shí)至低潮時(shí)為可施工時(shí)間。因風(fēng)浪影響應(yīng)作相應(yīng)調(diào)減（作業(yè)時(shí)間減?。?。我們利用了可作業(yè)時(shí)間，采用了國內(nèi)水下混凝土常用的導(dǎo)管法施工技術(shù)，加上在混凝土中摻加目前尚未列入規(guī)范的絮凝劑和安設(shè)模板圍護(hù)的方案，以及在水上混凝土導(dǎo)管口處摻加適量的水玻璃型的速凝劑，這一套組合方案疊加使用，使水下混凝土施工在流速達(dá)到了規(guī)范規(guī)定允許流速的近百倍的條件下完成了12000多m3的水下混凝土的澆筑任務(wù)，符合設(shè)計(jì)要求，保證了取水口各構(gòu)件的安全穩(wěn)固，達(dá)到了xx三期按期調(diào)試和投產(chǎn)的目標(biāo)。6結(jié)語取水口工程的施工在如此惡劣的自然條件下，面臨如此高難技術(shù)，之所以能夠攻克一個(gè)又一個(gè)