CN104018522B - 分隔改造配水井的水下施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种分隔改造配水井的水下施工方法，包括以下步骤：施工准备和测量放线，制作闸板，用倒链将闸板倒装就位，水中安装闸板，分隔配水井，将配水井分隔为配水井改造施工侧和配水井正常作业侧，对配水井改造施工侧设置分隔墙，采用植筋的方法锚入原砼中，模板施工并对模板进行加固，然后浇筑砼，养护砼，拆除模板，得到配水井的分隔墙，完成配水井水下的分隔改造。利用本发明，能够解决如何在保证前期工程不停产的情况下进行工程改造和降低施工成本的问题。

Description

分隔改造配水井的水下施工方法

技术领域

本发明涉及水下施工技术领域，更为具体地，涉及一种分隔改造配水井的水下施工方法。

背景技术

由于条件(如政策、资金等诸多因素)的限制，许多工业项目分期建设而成，往往是在一期工程投产以后，二期才开始建设。

考虑到资金和场地等因素，配套的辅助设施一般都是共用的(如一些供水池体)，也就是说，在一期工程的供水池体的施工完成之后，二期工程需要在原一期工程所建供水池体的基础上进行扩建改造，而不是重新建设一个。这就需要在保证前期工程不停产的情况下进行工程改造，即在一期工程进行施工的过程中，二期工程也进行施工。

目前，如何在保证前期(一期)工程不停产的情况下进行工程改造。对于供水池体的改造施工来说，如何对池体的水下施工部分进行分隔改造，以获得很好社会效益和经济效益，是许多工业项目的难题。

在供水池体的改造施工过程中，一方面要进行改造扩建，另一方面还要同时保证前期工程的正常供水和正常生产，因此，改造施工必须在水下进行。采取什么样的措施进行有效止水，以保证正常供水作业和改造施工的正常进行，是目前的供水池体改造施工中亟需解决的问题之一。

发明内容

鉴于上述问题，本发明的目的是提供一种分隔改造配水井的水下施工方法，以解决如何在保证前期工程不停产的情况下进行工程改造和降低施工成本的问题。

本发明提供一种分隔改造配水井的水下施工方法，包括以下步骤：

采用槽钢焊接组对形成闸板框，将钢板与闸板框的边框满焊制作成闸板；

在制作好的两块相同的闸板之间焊接角钢或者螺纹钢筋；

在施工外挑架上固定安装倒链，将焊接在一起的闸板从事先开凿好的配水井顶板洞口由上至下垂直进入水中；

待闸板入水触底后，在配水井施工侧的闸板露出水面的腔体上钻孔，然后将事先用螺纹短钢筋制作成的錾子打入孔中，将錾子与闸板框槽钢焊接起来；

将事先装好的麻袋包填入进入水中的两块闸板之间的空隙，并用水泵将配水井改造施工侧的水抽到冷却塔中，在配水井改造施工侧的水位下降的同时反复錾子与闸板框槽钢的焊接工作直至水位归零为止；其中，当配水井改造施工侧的水位为零时，闸板将配水井分隔为配水井改造施工侧与配水井正常作业侧；

在配水井改造施工侧设置配水井的分隔墙；其中，

首先采用植筋的方法对配水井改造施工侧进行钢筋绑扎；将闸板作为分隔墙的其中一面的模板，采用定型组合的钢模板作为分隔墙的另一面的模板；在闸板与钢模板之间浇筑砼；

砼养护后拆除钢模板，得到所述配水井的分隔墙，完成所述配水井水下的分隔改造。

此外，优选的方案是，在制作所述闸板框之前，还包括：

施工准备，根据施工需要确定施工的人员数量、机械设备以及施工材料；根据施工场地范围内配水井的深度，确定施工中的水位深度；测量放线定出配水井中施工的具体深度。

此外，优选的方案是，闸板框为采用[14a槽钢焊接组对形成的3m*6m的闸板框；在满焊制作成的闸板的一面横向焊接有L50*5的角钢，间距800mm；

焊接在两块闸板之间的角钢的长度为500mm，或者焊接在两块闸板之间的螺纹钢筋的直径为Φ20，间距为1500mm；并且，

在每块闸板的两个底脚各焊接一个拉环，在闸板框的四周安装固定橡胶止水带。

此外，优选的方案是，在对闸板进行安装的过程中，在闸板缓慢进入水中的同时，通过焊接在每块闸板的两个底脚的拉环上的四根风绳进行拉直固定，每根风绳的长度为15m。

此外，优选的方案是，在采用植筋的方法对配水井改造施工侧进行钢筋绑扎的过程中，采用植筋的方法将横向钢筋和纵向钢筋锚入配水井的原砼中；其中，

锚入的长度≥20d，横向钢筋采用Φ14螺纹钢，双面布置，间距200mm；纵向钢筋采用Φ18螺纹钢，双面布置，间距200mm。

此外，优选的方案是，在横向钢筋和纵向钢筋植筋到配水井的原砼前，将原砼的结构面充分凿毛润湿刷界面剂，根据被植的横向钢筋和纵向钢筋的直径来确定钻孔直径和钻孔深度，钻孔成孔后将孔彻底清理干净后进行植筋；

按胶种配胶并向钻孔注胶，注胶时排除钻孔内的空气，以钢筋植入后略有挤出为度；胶固化后，采用千斤顶与传感器进行现场植筋的拉拔试验，试验合格后进行下道工序的施工。

此外，优选的方案是，横向钢筋和纵向钢筋采用搭接连接，搭接长度为锚固长度的1.4倍，接头率为50％。

此外，优选的方案是，在闸板作为模板的一面上按照设定的间距焊接对拉螺栓；钢模板上的钢楞及排架搭设均采用直钢管。

此外，优选的方案是，在砼浇筑前，清除模板和钢模板之间的杂物，用水湿润模板和钢模板，然后在模板和钢模板之间分层浇筑砼，每层砼浇筑的厚度控制在250-400mm之间，并对浇筑的砼进行振捣；当砼浇筑的高度大于2m时，使用串筒、溜槽工具进行浇筑；其中，采用C35防水砼，抗渗标号S6。

此外，优选的方案是，在进行砼振捣时，采用插入式振动棒振捣，插点间距为300mm，振捣器插入下层砼的深度为50mm。

从上面的技术方案可知，本发明的分隔改造配水井的水下施工方法，采用槽钢和钢板制作成止水闸板；并且在闸板的四周固定橡胶止水带，增强闸板与原配水井底面与侧壁缝隙之间的严密性；用倒链将闸板吊装就位；通过往两块闸板之间填充沙袋来增加止水效果和闸板的稳定性；同时利用植筋技术保证配水井的分隔墙与原砼池壁的有效连接；以达到前期工程不停产的情况下进行工程改造，并能够降低施工的成本。

为了实现上述以及相关目的，本发明的一个或多个方面包括后面将详细说明并在权利要求中特别指出的特征。下面的说明以及附图详细说明了本发明的某些示例性方面。然而，这些方面指示的仅仅是可使用本发明的原理的各种方式中的一些方式。此外，本发明旨在包括所有这些方面以及它们的等同物。

附图说明

通过参考以下结合附图的说明及权利要求书的内容，并且随着对本发明的更全面理解，本发明的其它目的及结果将更加明白及易于理解。在附图中：

图1为根据本发明实施例的分隔改造配水井的水下施工方法流程图；

图2为根据本发明实施例的分隔改造配水井的水下施工方法的配水井的分隔墙平面布置示意图。

其中的附图标记包括：配水井的分隔墙1、配水井2。

在所有附图中相同的标号指示相似或相应的特征或功能。

具体实施方式

在下面的描述中，出于说明的目的，为了提供对一个或多个实施例的全面理解，阐述了许多具体细节。然而，很明显，也可以在没有这些具体细节的情况下实现这些实施例。

以钢厂为例，某钢新区二冷轧厂区位于某钢老区一冷轧厂区的南部，其部分配套公辅设施是在一冷轧公辅设施的基础上改造的，二冷轧的循环水泵站就是在一冷轧循环水泵站的基础上进行改扩建的。二冷轧循环水泵站配水井是将原老区一冷轧循环水泵站配水井增加一隔墙，从而利用分隔后的左半部分配水井作为二冷轧循环水泵站的配水井。在进行改扩建的同时要保证一冷轧的正常供水和正常生产，所以施工是在水下进行的，就必须采取措施进行止水，保证施工能够正常进行。现场采用闸板止水，保证了工程的顺利实施。

以下将结合附图对本发明的具体实施例进行详细描述。

为了说明本发明提供的分隔改造配水井的水下施工方法，图1示出了根据本发明实施例的分隔改造配水井的水下施工方法流程。

如图1所示，本发明提供的分隔改造配水井的水下施工方法，包括以下步骤：

S110：施工准备，根据施工需要确定施工的人员数量、机械设备以及施工材料；根据施工场地范围内配水井的深度，确定施工中的水位深度；然后测量放线定出配水井中施工的具体深度。

需要说明的是，施工前的准备包括人员、机械设备的安排，其中，计划进入施工固定职工的人数和民工的人数，机械设备包括倒链、吊车、拌和设备、钻机、振捣器、装载机等。施工材料的准备，备好足够的钢材、水泥、砂石等材料，避免在浇筑的过程中出现因材料供应不上而暂停施工的情况。

其中，人员还包括各个施工段的负责人员，具体有项目负责人、项目总工、试验负责人、质检负责人、现场施工负责人、测量技术负责人、安全负责人。

施工准备完毕后，在根据施工的测量进行放线，为正式施工做好准备。

S120：采用槽钢焊接组对形成闸板框，将钢板与闸板框的边框满焊制作成闸板。

在本发明的实施例中，需要说明的是，采用[14a槽钢焊接组对成3m*6m的闸板框；将12mm厚的钢板与闸板框通长四周满焊，使其连接为一体，从而制作成闸板。为加强闸板的强度，在闸板的一面横向焊接L50*5的角钢，间距800mm。

S130：在制作好的两块相同的闸板之间焊接角钢或者螺纹钢筋。

也就是说，制作两块相同的闸板，在两块闸板之间焊接角钢或者螺纹钢筋；并且，在每块闸板的两个底脚焊接拉环，在闸板框的四周安装固定SBW橡胶止水带。

在本发明的实施例中，需要说明的是，在两块闸板之间焊接的角钢的长度为500mm，或者在两块闸板之间焊接的螺纹钢筋的直径为Φ20，间距为1500mm，呈梅花形布置。

在闸板框的四周安装固定SBW橡胶止水带，约40m。也就是说，在闸板框的四周固定橡胶止水带，增强闸板与原配水井底面与侧壁缝隙之间的严密性，以防漏水。

S140：在施工外挑架上固定安装倒链，将两块焊接在一起的闸板从事先开凿好的配水井顶板洞口由上至下垂直进入水中。

此外，需要说明的是，在闸板缓慢进入水中的同时，通过每块闸板的两个底脚焊接的拉环上的风绳进行拉直固定。

由于现场施工场地狭窄，闸板采用在现场拼装组对焊接成形。在要吊装部位的北上方为原冷却塔，在冷却塔顶部安装一外挑架，此外挑架需要有足够的刚度能够满足闸板吊装。

根据验算，在外挑架上固定安装一5t倒链，将两块焊接在一起的闸板从事先开凿好的配水井顶板洞口中由上至下垂直进入水中；也就是说，在此外挑架上用倒链将闸板吊装就位。在闸板缓慢进入水中的同时，绑扎闸板的两个底脚焊接的拉环上的风绳，风绳斜角拉直固定。

用四根风绳绑扎每根闸板的两个底脚焊接的拉环，每根风绳的长度为15m。也就是说，为了防止进入配水井的闸板倾斜，因此每块闸板的两个底脚焊接拉环以便绑扎风绳，需要15m的四根风绳。

S150：待闸板入水触底后，在配水井施工一侧的闸板露出水面的腔体上钻孔，然后将事先用螺纹短钢筋制作成的錾子打入孔中，将錾子与钢闸板框的槽钢焊接起来。

上述步骤S150为闸板如何固定在配水井中。

S160：闸板将配水井分隔为配水井改造施工侧与配水井正常作业侧。

具体地，将事先装好的麻袋包填入进入水中的两块闸板之间的空隙，并用水泵将配水井改造施工侧的水抽到冷却塔中，在配水井改造施工侧的水位下降的同时反复錾子与闸板框槽钢的焊接工作直至水位归零为止。

当配水井改造施工侧的水位为零时，闸板将配水井改造施工侧与配水井正常作业侧完全分隔，然后在配水井改造施工侧设置配水井的分隔墙。

其中，需要说明的是，将事先装好的麻袋包填入两块闸板之间的空隙中，首先是为了堵水，其次是为了增加闸板的稳定性。

此外，由于在施工过程中，外线补水管线已改造完毕，所以不影响右侧(配水井改造施工侧)的配水井向一冷轧用户供水，闸板左侧(配水正常作业侧)配水井中的水就成了死水。用水泵将闸板左侧配水井中的水抽到冷却塔中，在水位下降的同时反复钢筋錾子与闸板框槽钢的焊接工作直至底，需要注意的是，在闸板固定的同时要保持闸板的垂直度。

当闸板将配水井分隔为配水井改造施工侧和正常作业侧后，然后在配水井改造施工侧设置配水井的分隔墙。

S170：采用植筋的方法对配水井改造施工侧进行钢筋绑扎。

具体地，横向钢筋和纵向钢筋采用植筋的方法锚入配水井的原砼中，利用植筋技术能够保证配水井的分隔墙与配水井的原砼池壁的有效连接。

在横向钢筋和纵向钢筋植筋原砼前，将配水井的原砼的结构面充分凿毛润湿刷界面剂，根据被植的横向钢筋和纵向钢筋的直径来确定钻孔直径和钻孔深度，钻孔成孔后将孔彻底清理干净后进行植筋。

按胶种配胶并向钻孔注胶，注胶时要注意排除钻孔内的空气，以钢筋植入后略有挤出为度；结构胶固化后，采用千斤顶与传感器进行现场植筋的拉拔试验，试验合格后进行下道工序的施工。

其中，需要说明的是，横向钢筋和纵向钢筋采用搭接连接，搭接长度为锚固长度的1.4倍，接头率为50％，锚入长度≥20d；横向钢筋采用Φ14螺纹钢，双面布置，间距200mm；纵向钢筋采用Φ18螺纹钢，双面布置，间距200mm。

S180：将闸板作为分隔墙的其中一面的模板，采用定型组合的钢模板作为分隔墙的另一面的模板。

具体地，利用闸板作为配水井的分隔墙的一面的模板，配水井的分隔墙的模板的另一面的模板采用定型组合的钢模板。并且，模板要具有足够的强度、刚度和稳定性，能够承担各种规定组合的荷载，同时要求模板拆、装方便，不妨碍钢筋的绑扎，以不漏浆为原则，模板间加设海绵条。

为了达到上述对模板的要求，采用以下方法加固模板：闸板作为分隔墙一面的模板，在闸板上按照设定的间距焊接对拉螺栓；钢模板上的钢楞及排架搭设均采用直钢管。

也就是说，在作为新增的分隔墙的模板的闸板一面上按一定间距焊接对拉螺栓用来加固模板体系；制作钢模板用的钢楞及排架搭设均采用直钢管，钢管在加固期间，两根钢管头严禁在同一断面。砼浇筑前由质检员检查模板施工质量。

S190：在闸板与钢模板之间浇筑砼，砼养护后拆除钢模板，得到配水井的分隔墙，完成配水井水下的分隔改造。

具体地，清除模板和钢模板之间的内杂物，模板内的积水、木屑、铅丝、铁钉等杂物，并保证模板表面清洁无浮浆。用水湿润模板和钢模板，然后在模板和钢模板之间分层浇筑砼，每层砼浇筑的厚度控制在250-400mm之间，并对浇筑的砼进行振捣；在进行砼振捣时严格控制，不得过振、漏振。

砼振捣时要避免碰撞钢筋，并采用插入式振动棒振捣，插点间距为300mm；振捣器插入下层砼的深度50mm。砼浇筑时，派专人检查模板，发现情况立即处理。当砼浇筑的高度大于2m时，使用串筒、溜槽工具进行浇筑。砼浇筑两日后拆除钢模板，闸板可以按照施工方的具体要求拆除或者保留，以完成配水井水下的分隔改造。

此外，需要说明的是，在进行砼浇筑时，采用C35防水砼，抗渗标号S6，现场采用商品砼。

在砼养护和拆模之后，得到了配水井的分隔墙。图2示出了根据本发明实施例的分隔改造配水井的水下施工方法的配水井的分隔墙平面布置结构。

如图2所示，原一冷轧循环水泵配方配水井通过配水井的分隔墙1分为左右两部分(其中，左侧的部分为配水井改造施工的部分，右侧的部分为配水井正常作业的部分)，右侧的配水井向一冷轧用户供水，闸板左侧配水井中的水就成了死水，用水泵将闸板左侧配水井中的水抽到冷却塔中。

钢厂由于采用闸板止水，保证了工程的顺利实施。通过本发明提供的施工方法，完善了原有的施工细节，较好地实现了预期目的：一期工程不停产，二期技改工程有序施工；同时，比在一个新场地施工同一规模的配水井节省大约35.5万元；对今后某钢老厂区技改工程有一定借鉴作用。

由于现在技改项目日渐增多，许多技改公辅项目是在原项目改、扩建后建成的，这样就必须保证原项目能够继续运转使用。通过本发明提供的闸板止水的分隔改造配水井的水下施工方法，能够保证在既不影响原项目的运转使用又能使新项目顺利完成，使技改工程对生产无影响。

通过上述实施方式可以看出，本发明提供的分隔改造配水井的水下施工方法，采用槽钢和钢板制作成止水闸板；并且在闸板的四周固定橡胶止水带，增强闸板与原配水井底面与侧壁缝隙之间的严密性；用倒链将闸板吊装就位；通过往闸板之间填充沙袋来增加止水效果和闸板的稳定性；同时利用植筋技术保证配水井的分隔墙与原砼池壁的有效连接；以达到前期工程不停产的情况下进行工程改造，并能够降低施工的成本。

如上参照附图以示例的方式描述了根据本发明提出的分隔改造配水井的水下施工方法。但是，本领域技术人员应当理解，对于上述本发明所提出的分隔改造配水井的水下施工方法，还可以在不脱离本发明内容的基础上做出各种改进。因此，本发明的保护范围应当由所附的权利要求书的内容确定。

Claims (10)

1.一种分隔改造配水井的水下施工方法，包括以下步骤：

采用槽钢焊接组对形成闸板框，将钢板与所述闸板框的边框满焊制作成闸板；

在制作好的两块相同的闸板之间焊接角钢或者螺纹钢筋；

在施工外挑架上固定安装倒链，将焊接在一起的闸板从事先开凿好的配水井顶板洞口由上至下垂直进入水中；

待所述闸板入水触底后，在配水井改造施工侧的闸板露出水面的腔体上钻孔，然后将事先用螺纹短钢筋制作成的錾子打入孔中，将所述錾子与所述闸板框槽钢焊接起来；

将事先装好的麻袋包填入进入水中的两块闸板之间的空隙，并用水泵将配水井改造施工侧的水抽到冷却塔中，在配水井改造施工侧的水位下降的同时反复所述錾子与所述闸板框槽钢的焊接工作直至水位归零为止；其中，当配水井改造施工侧的水位为零时，所述闸板将配水井分隔为配水井改造施工侧与配水井正常作业侧；

在所述配水井改造施工侧设置配水井的分隔墙；其中，

首先采用植筋的方法对配水井改造施工侧进行钢筋绑扎；将所述闸板作为所述分隔墙的其中一面的模板，采用定型组合的钢模板作为所述分隔墙的另一面的模板；

在所述闸板与所述钢模板之间浇筑砼；

砼养护后拆除所述钢模板，得到所述配水井的分隔墙，完成所述配水井水下的分隔改造。

2.如权利要求1所述的分隔改造配水井的水下施工方法，在制作所述闸板框之前，还包括：

施工准备，根据施工需要确定施工的人员数量、机械设备以及施工材料；根据施工场地范围内配水井的深度，确定施工中的水位深度；测量放线定出配水井中施工的具体深度。

3.如权利要求1所述的分隔改造配水井的水下施工方法，其中，

所述闸板框为采用[14a槽钢焊接组对形成的3m*6m的闸板框；

在满焊制作成的闸板的一面横向焊接有L50*5的角钢，间距800mm；

焊接在两块闸板之间的角钢的长度为500mm，或者焊接在两块闸板之间的螺纹钢筋的直径为Φ20，间距为1500mm；并且，

在每块闸板的两个底脚各焊接一个拉环，在所述闸板框的四周安装固定橡胶止水带。

4.如权利要求3所述的分隔改造配水井的水下施工方法，其中，

在对闸板进行安装的过程中，在所述闸板缓慢进入水中的同时，通过焊接在每块闸板的两个底脚的拉环上的四根风绳进行拉直固定，每根风绳的长度为15m。

5.如权利要求1所述的分隔改造配水井的水下施工方法，其中，

在采用植筋的方法对配水井改造施工侧进行钢筋绑扎的过程中，采用植筋的方法将横向钢筋和纵向钢筋锚入配水井的原砼中；其中，

所述锚入的长度≥20d，所述横向钢筋采用Φ14螺纹钢，双面布置，间距200mm；所述纵向钢筋采用Φ18螺纹钢，双面布置，间距200mm；其中，

当所述横向钢筋锚入配水井的原砼中，所述锚入的长度≥20倍所述横向钢筋的直径；

当所述纵向钢筋锚入配水井的原砼中，所述锚入的长度≥20倍所述纵向钢筋的直径。

6.如权利要求5所述的分隔改造配水井的水下施工方法，其中，

在所述横向钢筋和所述纵向钢筋植筋到配水井的原砼前，将所述原砼的结构面充分凿毛润湿刷界面剂，根据被植的所述横向钢筋和所述纵向钢筋的直径来确定钻孔直径和钻孔深度，钻孔成孔后将孔彻底清理干净后进行植筋；

按胶种配胶并向钻孔注胶，注胶时排除钻孔内的空气，以钢筋植入后略有挤出为度；胶固化后，采用千斤顶与传感器进行现场植筋的拉拔试验，试验合格后进行下道工序的施工。

7.如权利要求6所述的分隔改造配水井的水下施工方法，其中，

所述横向钢筋和所述纵向钢筋采用搭接连接，搭接长度为锚固长度的1.4倍，接头率为50％。

8.如权利要求1所述的分隔改造配水井的水下施工方法，其中，

在所述闸板作为模板的一面上按照设定的间距焊接对拉螺栓；

所述钢模板上的钢楞及排架搭设均采用直钢管。

9.如权利要求1所述的分隔改造配水井的水下施工方法，其中，在砼浇筑前，

清除所述闸板的模板和所述钢模板之间的杂物，用水湿润所述模板和所述钢模板，然后在所述模板和所述钢模板之间分层浇筑砼，每层砼浇筑的厚度控制在250-400mm之间，并对浇筑的砼进行振捣；

当砼浇筑的高度大于2m时，使用串筒、溜槽工具进行浇筑；其中，

采用C35防水砼，抗渗标号S6。

10.如权利要求1所述的分隔改造配水井的水下施工方法，其中，

在进行砼振捣时，采用插入式振动棒振捣，插点间距为300mm，振捣器插入下层砼的深度为50mm。