移動式浮船在水下灌漿工程中的應用

苗旭輝

（河北省水利工程局，石家莊 050021）

1 浮船

1.1 浮船簡介

浮船按承載力校核后采用鋼結構架連結固定84個200L浮筒而成。設計荷載考慮了集中荷載、潛水設備、輔助工具、工作人員、風雨荷載等因素。平臺外型尺寸為5.7m×9.16m，鋼架結構縱向高680mm，上弦桿采用[10槽鋼，下弦桿采用75mm×7mm角鐵，立桿用φ30mm圓鋼；橫向結構高580mm，上下弦、立桿都用φ30mm圓鋼；浮筒總浮力13.4t。浮船固定通過繩索和鐵錨固定。

1.2 浮船設計

1.2.1 設計目的

設計滿足浮船自身結構的移動需要；滿足地質鉆機的運輸、安裝和拆除。

1.2.2 設計荷載

浮式平臺荷載主要有浮式平臺的自重、設備荷載、風雨荷載、施工人員載荷等。

1.2.2.1 豎向恒載（9.212t）

（1）浮動式平臺自重8.712t，其中花紋鋼板1.743t，槽鋼2.905t，浮筒及金屬籠3.672t，扁鐵0.643t，角鐵1.349t，浮筒1.68t，鋼管0.392t。

（2）鉆機0.5t。

1.2.2.2 豎向活載

施工人員按0.08t/每人計算，共0.8t。

1.3 焊材

1.3.1 焊接施工

施工前，按照國家現行的焊接性能試驗標準進行焊接試驗，已確定合適的焊接工藝。從事焊接作業的焊工必須從取得焊工合格證的焊工中選派，且焊接項目與施工焊接內容相一致。

1.3.2 焊材的選擇

選用的焊條為酸性焊條，可以進行全位置焊接，交直流兩用，具有優良的焊接工藝性能和力學性能，電弧穩定，飛濺少，脫渣容易，焊縫成型美觀。

1.3.3 焊材的管理

（1）焊材使用前檢查產品質量證明書，使用時要防止吸潮，吸潮會使焊接接頭產生冷裂紋。在確認焊接材料牌號、合格證、規格、入庫編號、有無損傷后；專人負責焊接材料的保管，焊材擺放時與墻壁、地面距離大于300mm。

（2）建立專用的焊材庫和焊材烘干室。

（3）焊材使用前要進行烘干，烘干溫度100～150℃，恒溫時間1h，允許使用時間4h，重復烘干次數應不大于兩次；經兩次烘干仍未用完的焊條不得用于正式工程。

1.3.4 焊接電流的選擇

判斷電流選擇是否合適，最準確地是在制取焊接試樣時觀察熔池的形態，飛濺的多少及焊后工件的變形情況進行判斷。

電流過大會導致熔池沸騰，熱影響區增大，飛濺增多，咬邊，燒穿，鋼板變形量大。電流過小會導致未焊透，未融合，焊縫余高過高，氣孔，夾渣。在施工過程中，為了保證生產效率，往往會使用較大的電流，但是電流過大會使母材燒穿，造成浮頂有漏點，因此在保證焊接質量的前提下，不宜選擇過大電流，4.0的焊條現場控制電流在140～160A，考慮到焊接電纜長度的電流損失，最大不宜超過180A。

1.4 鋪板順序和焊接順序的選擇

1.4.1 鋪板順序

浮船的組裝在臨時組裝平臺上進行，臨時組裝平臺施工完成后，用水準儀找水平。根據底板中心確定頂面中心，并依據圖紙放出浮船安裝十字線。底板組裝順序為先鋪設底板，再依次向兩側鋪設，邊鋪設邊點焊。整個船艙底板焊接完成后，開始鋪設浮船頂板，浮船頂板的鋪設順序為從中心到邊緣。

1.4.2 焊接順序

浮船焊接采用手工電弧焊，焊縫采用搭接形式，搭接寬度不小于30mm。浮船組裝材料易產生變形，因此一定要注意焊接順序。

（1）先焊接內焊縫，再焊接外焊縫，先焊短縫后焊長縫。

（2）從中心向四周對稱進行焊接，每條焊縫采取分段退焊的方法進行焊接。

（3）焊接前，要把搭接焊縫壓嚴，采取有效的反變形措施。

1.5 焊接環境

焊接前應檢查組裝質量，清除坡口表面及坡口兩側20mm范圍內的泥沙、鐵銹、水分及油污等，并充分干燥。在下列任何一種情況下，采取有效防護措施后進行施焊：①雨天或雪天；②風速大于8m/s時；③普通碳素鋼焊接時低于-20℃；④大氣相對濕度超過85%。

1.6 焊接注意事項

（1）搭接焊縫之間的距離，皆不得小于300mm。

（2）全部焊縫為連續滿角焊，下表面的焊縫為間斷焊，在搭接焊縫左右兩端300mm范圍內，在支柱、人孔等開孔附件或其他剛性較大的構件周圍300mm范圍內，皆應采用連續滿角焊。

2 浮船就位及拆除

在倒虹吸管頂平臺空曠處設置浮船加工場地，人工按照設計圖紙現場焊接，焊接質量符合規范要求，組裝完成后經驗收合格方可投入使用。采用50t吊車直接調入渠道內，并在四周用繩索和地錨固定。

使用完成后，采用吊車渠道，并在空曠處進行拆解后外運出渠道范圍。

3 結語

（1）整套設備使用前進行檢查，認真填寫設備動態檢查記錄。

（2）浮動平臺上設專人指揮，信號統一。

（3）每個浮筒在使用前檢查密封情況，發現異常及時檢查浮筒是否漏水。

（4）移動式浮船在動水條件下充填灌漿施工中成功應用，很好地解決了動水條件下基礎加固的問題，改變了過去停水加固或填筑圍堰加固方法，豐富了動水條件下充填灌漿施工方法。其安全的工作環境和明顯的加固效果，且不需停水，并確保了水質安全不受污染，可以極大提高施工進度，縮短工期，節約成本，具有推廣應用的前景。