水下切割混凝土围堰的施工流程需结合水下环境特点、结构形式及切割方法(如金刚石绳锯、液压切割锯、链锯或辅助爆破等),遵循 “安全评估→精准切割→有序拆除→环保处理” 的核心逻辑。以下是通用施工流程,具体步骤可根据实际工况调整:
一、施工前准备阶段
1. 勘察与方案设计
水下勘察:
采用水下摄像机、侧扫声呐或潜水探摸,获取围堰混凝土强度(回弹法 / 取芯检测)、钢筋分布(金属探测器)、裂缝及渗水情况,绘制三维结构模型。
测量水深、水流速度(>1m/s 需导流)、水温、能见度(<1m 需辅助定位设备),评估潜水作业风险。
方案制定:
根据勘察结果选择切割方法(如大尺寸配筋结构选金刚石绳锯,浅水区局部切割选液压锯),规划切割线(水平 / 垂直分缝,单块重量≤吊装能力)。
制定应急预案:包括设备故障、潜水员突发状况、水体污染等处置措施。
审批与资源组织:
办理水上作业许可、爆破作业许可(如需),协调航道封锁、环保监测备案。
组建团队:潜水员(持 CSWIP 等资质)、设备操作员、水面支持人员(1:3 配比),配备通讯系统(脐带式对讲机)、减压舱等应急设备。
2. 设备与材料准备
切割设备调试:
金刚石绳锯机:检查液压泵压力(20-30MPa)、串珠绳张紧度,陆地试切模拟参数(速度 10-20m/min,冷却水流量 50L/min)。
液压切割锯:测试锯片转速(2000-3000rpm)、防水电机密封性,确保电缆接头绝缘等级 IP68 以上。
辅助工具:
定位装置(水下激光标线仪)、吊具(钢缆网兜、电磁吸盘)、吸泥泵(清理碎屑)、环保型液压油(防止泄漏污染)。
二、施工实施阶段
1. 定位放线与预处理
水下定位:
潜水员携带水下激光标线仪,按设计图纸在围堰表面标记切割线(误差≤20mm),关键点位(如分块接缝)加装定位桩。
预处理:
清除围堰表面附着的淤泥、贝类等杂物(高压水枪冲洗),暴露混凝土基层;对与主体结构连接的部位,先安装临时支撑(如钢托架),避免切割时结构失稳。
2. 分阶段切割作业
(1)金刚石绳锯法典型流程
穿绳与固定:
潜水员沿切割线布置导向轮,将金刚石串珠绳穿过预设孔(或环绕围堰),两端固定在液压驱动轮上,调整绳锯张力至 2-3 吨。
分层切割:
从围堰顶部向底部纵向切割,先切水平缝(分隔层),再切垂直缝(分块),单块尺寸控制在 1.5m×1.5m 内(重量≤1 吨)。
切割时同步注入高压水(压力 0.5-1MPa)冷却串珠绳,通过水下摄像头监控切割深度(避免切穿至内部结构)。
(2)液压切割锯 / 链锯法要点
手持操作:
潜水员双手稳定锯体,沿切割线匀速推进(速度 0.5-1m/min),遇钢筋时暂停调整角度,优先切断直径<20mm 的钢筋(避免锯片卡顿)。
精度控制:
每切割 50cm 暂停校准位置,通过水下测距仪检测切割面垂直度(偏差≤1°),浅水区可通过水面全站仪辅助定位。
(3)钻孔爆破辅助切割(少筋混凝土)
钻孔布置:
按梅花形布孔(间距 0.8-1.2m),孔深为围堰厚度的 2/3,孔径 φ50mm,注入防水乳化炸药(单孔药量≤0.3kg)。
爆破实施:
采用微差爆破(间隔 200ms),爆破后潜水员检查裂缝开展情况,对未完全断裂的部位补切。
3. 块体吊运与拆除
吊装准备:
切割块体预设吊点(预埋吊环或使用磁吸式吊具),潜水员水下连接钢缆,水面起重船(吨位≥块体重量 2 倍)同步定位。
分级吊运:
先吊除表层块体,再逐层向下拆除,吊运过程中保持块体平衡,避免碰撞围堰或桩基;大块体可二次切割至安全重量。
碎屑处理:
切割产生的碎渣通过吸泥泵(扬程≥水深 + 5m)抽吸至泥浆船,运回陆地处理,防止堵塞河道。
三、过程控制与安全监测
1. 环境与结构监测
水流与能见度:
实时监测水流速度(多普勒流速仪),超限时暂停作业;低能见度时启用声呐定位系统,每 10 分钟校正一次切割线。
结构稳定性:
对邻近主体结构(如桥墩、桩基)布置振动传感器,切割时振动幅值控制在 0.1mm 以内(通过减少单次切割长度实现)。
2. 潜水作业安全
作业时间:
单次潜水作业≤40 分钟(水深>15m 时缩短至 30 分钟),严格执行减压程序(按 US Navy 潜水表)。
通讯与应急:
保持潜水员与水面支持团队实时通讯,每 5 分钟汇报设备状态;若发生绳锯断裂、电缆破损,立即启动紧急上浮预案(释放浮力装置)。
四、收尾与验收阶段
1. 清理与检测
表面处理:
切割完成后,用高压水枪冲洗围堰残留面,检查是否有未切断的钢筋(磁粉检测),对尖锐部位打磨平整(防止后期水流冲刷)。
环保检测:
检测水体中石油类物质(切割设备润滑油)浓度(≤0.05mg/L)、悬浮物(SS)含量(≤50mg/L),符合《海洋工程污染物排放标准》。
2. 工程验收
资料归档:
提交水下勘察报告、切割过程影像记录、设备运行参数表、潜水员作业日志等文件。
结构验收:
通过水下超声检测,确认切割面完整性(无深层裂缝),与设计图纸对比尺寸偏差(≤30mm),最终由监理单位签署验收单。
关键流程总结
准备阶段:勘察→方案→审批→设备调试;
切割阶段:定位→分块切割(绳锯 / 锯片 / 爆破)→吊运拆除;
控制阶段:环境监测→安全防护→质量校准;
收尾阶段:清理→检测→验收。
水下切割混凝土围堰施工中需根据 “先支撑后切割、先上后下、先外后内” 的原则,优先采用低振动的金刚石绳锯法,确保周边结构安全;复杂工况下建议引入第三方监测单位,全程把控切割精度与环境影响。
水下切割混凝土围堰施工需要注意用户可能需要一个清晰的步骤,按顺序排列,每个步骤里包含具体的操作内容,比如前期准备中的水下勘察、方案制定、设备调试,施工中的定位、切割、分块、吊运,还有安全环保措施贯穿其中。另外,之前提到的不同方法可能在流程中有不同的应用,比如绳锯法的步骤,液压锯的步骤,但流程应该是通用的,不同方法作为其中的可选环节。
还要考虑用户可能的深层需求,比如他们可能在实际工程中需要遵循规范的流程,确保安全和效率,所以流程中需要强调准备工作的重要性,比如勘察和方案设计,以及施工中的监测和控制,比如水流、能见度的处理,切割顺序的规划,废弃物的处理等。
水下切割混凝土围堰施工需要结构清晰,分步骤,每个大步骤下有小要点,使用标题和编号,让用户容易理解。同时,结合之前提到的技术要点,比如切割顺序、废弃物处理、安全措施,融入到流程的各个阶段中。确保覆盖从开始到结束的所有关键环节,没有遗漏重要步骤,比如施工前的许可证办理、潜水团队的配置,施工中的通讯和应急措施,以及最后的验收和环保检测。