曹 鵬，李明濤，何永興

中國(guó)石油管道局工程有限公司國(guó)際事業(yè)部，河北 廊坊

1.引言

管板樁沉樁施工方法以施工成本低、周期短、客觀環(huán)境約束條件少等優(yōu)勢(shì)在各類沿海油庫(kù)配套碼頭工程中得到了廣泛應(yīng)用。碼頭基礎(chǔ)下方管樁和板樁組成的墻體結(jié)構(gòu)主要作用是擋住碼頭后方的回填砂。管樁和板樁的相接鎖扣在沉樁過程中存在脫扣現(xiàn)象，從而造成板樁與管樁之間的空隙(圖1)，碼頭后方的回填砂從空隙中流失，嚴(yán)重影響后續(xù)碼頭輸油臂安裝及工藝管線施工。造成漏砂的空隙位置一般位于-10 m區(qū)域的海床底部，水下作業(yè)人員首先需對(duì)該位置進(jìn)行打磨除銹和臨時(shí)封堵處理，待形成作業(yè)面后再開展永久修補(bǔ)施工作業(yè)。筆者以安哥拉漁港油庫(kù)碼頭與疏浚工程的水下修補(bǔ)施工為例，對(duì)管板樁油碼頭水下修補(bǔ)施工過程中的弧形鋼板水下安裝、水下焊接、水下焊縫防腐等工藝流程進(jìn)行了研究。

Figure 1.Schematic diagram of the lock off between the tubular pile and sheet pile圖1.管板樁間鎖扣脫落示意圖

2.工藝流程

水下修補(bǔ)施工流程包括的主要工作內(nèi)容有：對(duì)需要焊接的位置進(jìn)行清泥處理，焊接彎鉤；清理安裝弧形鋼板的管樁壁上的浮游生物、黏土及鐵銹；水下安裝弧形鋼板；弧形鋼板焊接；弧形鋼板與板樁之間灌砂漿；基床整平；頂部未脫扣的板樁與管樁間鎖扣加強(qiáng)；焊縫防腐。

3.水下安裝

首先焊接可掛手拉葫蘆的彎鉤(圖2)，手拉葫蘆的高度需要根據(jù)安裝鋼板的高度進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整，避免安裝最后一塊鋼板時(shí)，手拉葫蘆到鋼板頂?shù)醵拈L(zhǎng)度過短而影響安裝。

在具體操作施工過程中，混凝土澆筑環(huán)節(jié)，如果不能準(zhǔn)確控制時(shí)間，則可能出現(xiàn)管道堵塞的問題，管道一旦出現(xiàn)堵塞情況，可能對(duì)實(shí)際操作帶來(lái)嚴(yán)重不良影響。導(dǎo)致張拉預(yù)應(yīng)力鋼筋無(wú)法直接順利通過管道，或者張拉性能達(dá)不到施工需要要求，因此，在處理這些問題時(shí)，需要根據(jù)施工規(guī)范，嚴(yán)格操作步驟，保證每一步操作都按照實(shí)際需要處理。同時(shí)，在施工過程中，如果出現(xiàn)漏漿情況，需要及時(shí)做好現(xiàn)場(chǎng)控制，減少不必要的風(fēng)險(xiǎn)的發(fā)生，降低管道堵塞概率。

Figure 2.The hook diagram of arc-shaped steel plate hook圖2.弧形鋼板彎鉤圖

弧形鋼板沿垂直方向吊入水中以后，潛水員下水用吊帶將弧形鋼板吊環(huán)與履帶吊機(jī)鋼絲繩連接(圖3)，通過調(diào)整手拉鏈條使弧形鋼板保持水平并貼近兩側(cè)的鋼管樁壁，位置調(diào)整完成后，對(duì)弧形鋼板進(jìn)行電焊加固，按該方法對(duì)下一塊鋼板進(jìn)行安裝直到弧形鋼板超過裂縫起始位置1.5 m以上為止。

Figure 3.The installation sketch of arc-shaped steel plate圖3.弧形鋼板安裝示意圖

4.水下焊接

水下焊接即潛水焊工在水下直接施焊。其原理是當(dāng)焊條與焊件接觸時(shí)，電阻熱將接觸點(diǎn)周圍的水汽化，形成一個(gè)氣相區(qū)。當(dāng)焊條稍一離開焊件引弧后，電弧便在氣相區(qū)里引燃，電弧將周圍的水大量汽化，加上焊條藥皮產(chǎn)生的氣體，在電弧周圍形成一定大小的電弧空腔，把電弧和在焊件上形成的溶池與水隔開，電弧熱使水蒸汽蒸發(fā)或電離出氣體，從而使電弧空腔不斷脹大，脹大到一定程度后破裂，一部分氣體以氣泡形式逸出，電弧空腔變小，接著電弧熱產(chǎn)生的氣體又使窄腔變大。如此周而復(fù)始，電弧空腔處于亞穩(wěn)定狀態(tài)，電弧在亞穩(wěn)定狀態(tài)的電弧腔中燃燒，從而完成焊接過程[1]。

5.水下灌注砂漿

在樁壁與焊接鋼板間灌注水下非離散砂漿，以加強(qiáng)焊接修補(bǔ)。注漿前需對(duì)跳焊處塞土工布以防漏漿，待永久修補(bǔ)鋼板焊接完成后，需即刻開始灌注以防空腔內(nèi)浮游生物生長(zhǎng)。砂漿采用注漿泵，通過橡膠軟管將漿輸送到位。注漿施工時(shí)，導(dǎo)管伸至最底部后開始澆筑，澆筑時(shí)保持導(dǎo)管一直被漿體所埋。注漿標(biāo)高與修補(bǔ)鋼板一致，即高于裂縫起始標(biāo)高1.5 m直至低于港池0.3 m。

6.水下焊縫防腐

由于海洋環(huán)境惡劣，且鋼結(jié)構(gòu)類基礎(chǔ)極易被腐蝕。為了滿足油碼頭的使用年限，需對(duì)管板樁水下部分的破損或修補(bǔ)焊縫處進(jìn)行防腐處理[2]。對(duì)鎖扣脫落處進(jìn)行修補(bǔ)處理后需立即對(duì)焊縫處涂刷特殊的防腐油漆。

7.結(jié)語(yǔ)

管板樁油碼頭水下修補(bǔ)施工技術(shù)是針對(duì)類似結(jié)構(gòu)碼頭工程所采取的修復(fù)措施，該技術(shù)有效提高了安哥拉漁港油庫(kù)碼頭與疏浚工程的施工質(zhì)量，對(duì)類似工程具有參考價(jià)值。