混凝土箱式取水头(通常用于取水泵站、水厂或电厂等)的水下吊装施工涉及大型预制构件的精准安装,需严格控制吊装工艺、水下定位及结构密封性。以下是关键施工要点及注意事项:
1. 施工前准备
1.1 环境勘察
水文数据:测量作业区水深、流速、潮汐、波浪等,选择流速<0.5m/s的窗口期施工。
地质条件:检查河床/海床平整度,必要时进行清淤或铺设碎石垫层(避免箱体沉降不均)。
障碍物排查:声呐扫描周边是否存在沉船、礁石等,提前清理。
1.2 构件验收
尺寸与强度:核对箱体预制尺寸、预埋件(如吊耳、法兰)位置,混凝土强度需达设计。
防水检测:提前进行气密性或水密性试验,确保箱体无裂缝、渗漏。
1.3 吊装方案设计
吊点布置:根据箱体重心计算吊点位置(通常设4~8个吊点),采用平衡梁分配荷载。
浮力计算:考虑水下浮力影响,吊装总荷载=箱体重力−浮力+动态附加力(水流冲击)。
2. 吊装设备与工艺
2.1 主要设备选型
起重船/浮吊:起重量≥1.5倍箱体总重(含吊具),如500t以上浮吊用于大型取水头。
吊索具:
钢丝绳+合成纤维吊带(防刮伤混凝土表面)。
配备张力传感器实时监测各吊点受力均衡。
定位系统:
GPS定位+水下声信标,精度控制在±10cm内。
潜水员或ROV辅助微调。
吊装流程
试吊:将箱体吊离地面0.5m,静置5分钟,检查吊具、结构稳定性。
缓慢入水:控制下沉速度(≤0.5m/min),避免水流冲击导致摆动。
水下定位:
通过导向架或定位桩引导箱体至设计位置。
潜水员检查箱体与基槽的吻合度,调整水平度(偏差≤1/500)。
安装固定:
箱体就位后,立即用配重块或临时支撑固定,防止漂移。
水下灌浆或螺栓连接预埋件,确保与基础结构刚性连接。
3. 关键控制点
3.1 结构保护
防碰撞:箱体棱角包覆橡胶护舷,避免吊装中磕碰损伤。
应力控制:吊装时混凝土表面拉应力≤0.5MPa,超限时需加固吊点。
3.2 密封与防腐
止水措施:箱体与管道接口处采用双道橡胶止水带+水下环氧密封胶。
防腐处理:海水环境需喷涂防腐涂层或安装牺牲阳极。
3.3 安全风险防控
潜水作业:
潜水员双人协作,通讯设备保持畅通,严禁单独作业。
设置应急减压舱及医疗支援。
气象监控:风力>6级或浪高>1m时停止作业。
4. 验收与后期维护
安装验收:
水下摄像检查箱体就位精度、接口密封性。
进行抽水试验,验证取水功能及无渗漏。
长期监测:
定期检查箱体沉降、周边冲刷情况,必要时抛石防护。
常见问题处理
箱体倾斜:通过调节吊索长度或潜水员水下垫片纠偏。
定位偏差:采用拖轮辅助调整船舶位置,重新下放。
混凝土箱式取水头吊装需依托精细化施工组织和成熟水下作业技术,建议委托专业水下工程公司实施,确保一次安装合格。