移动式浮船在水下灌浆工程中的应用

苗旭辉

（河北省水利工程局，石家庄 050021）

1 浮船

1.1 浮船简介

浮船按承载力校核后采用钢结构架连结固定84个200L浮筒而成。设计荷载考虑了集中荷载、潜水设备、辅助工具、工作人员、风雨荷载等因素。平台外型尺寸为5.7m×9.16m，钢架结构纵向高680mm，上弦杆采用[10槽钢，下弦杆采用75mm×7mm角铁，立杆用φ30mm圆钢；横向结构高580mm，上下弦、立杆都用φ30mm圆钢；浮筒总浮力13.4t。浮船固定通过绳索和铁锚固定。

1.2 浮船设计

1.2.1 设计目的

设计满足浮船自身结构的移动需要；满足地质钻机的运输、安装和拆除。

1.2.2 设计荷载

浮式平台荷载主要有浮式平台的自重、设备荷载、风雨荷载、施工人员载荷等。

1.2.2.1 竖向恒载（9.212t）

（1）浮动式平台自重8.712t，其中花纹钢板1.743t，槽钢2.905t，浮筒及金属笼3.672t，扁铁0.643t，角铁1.349t，浮筒1.68t，钢管0.392t。

（2）钻机0.5t。

1.2.2.2 竖向活载

施工人员按0.08t/每人计算，共0.8t。

1.3 焊材

1.3.1 焊接施工

施工前，按照国家现行的焊接性能试验标准进行焊接试验，已确定合适的焊接工艺。从事焊接作业的焊工必须从取得焊工合格证的焊工中选派，且焊接项目与施工焊接内容相一致。

1.3.2 焊材的选择

选用的焊条为酸性焊条，可以进行全位置焊接，交直流两用，具有优良的焊接工艺性能和力学性能，电弧稳定，飞溅少，脱渣容易，焊缝成型美观。

1.3.3 焊材的管理

（1）焊材使用前检查产品质量证明书，使用时要防止吸潮，吸潮会使焊接接头产生冷裂纹。在确认焊接材料牌号、合格证、规格、入库编号、有无损伤后；专人负责焊接材料的保管，焊材摆放时与墙壁、地面距离大于300mm。

（2）建立专用的焊材库和焊材烘干室。

（3）焊材使用前要进行烘干，烘干温度100～150℃，恒温时间1h，允许使用时间4h，重复烘干次数应不大于两次；经两次烘干仍未用完的焊条不得用于正式工程。

1.3.4 焊接电流的选择

判断电流选择是否合适，最准确地是在制取焊接试样时观察熔池的形态，飞溅的多少及焊后工件的变形情况进行判断。

电流过大会导致熔池沸腾，热影响区增大，飞溅增多，咬边，烧穿，钢板变形量大。电流过小会导致未焊透，未融合，焊缝余高过高，气孔，夹渣。在施工过程中，为了保证生产效率，往往会使用较大的电流，但是电流过大会使母材烧穿，造成浮顶有漏点，因此在保证焊接质量的前提下，不宜选择过大电流，4.0的焊条现场控制电流在140～160A，考虑到焊接电缆长度的电流损失，最大不宜超过180A。

1.4 铺板顺序和焊接顺序的选择

1.4.1 铺板顺序

浮船的组装在临时组装平台上进行，临时组装平台施工完成后，用水准仪找水平。根据底板中心确定顶面中心，并依据图纸放出浮船安装十字线。底板组装顺序为先铺设底板，再依次向两侧铺设，边铺设边点焊。整个船舱底板焊接完成后，开始铺设浮船顶板，浮船顶板的铺设顺序为从中心到边缘。

1.4.2 焊接顺序

浮船焊接采用手工电弧焊，焊缝采用搭接形式，搭接宽度不小于30mm。浮船组装材料易产生变形，因此一定要注意焊接顺序。

（1）先焊接内焊缝，再焊接外焊缝，先焊短缝后焊长缝。

（2）从中心向四周对称进行焊接，每条焊缝采取分段退焊的方法进行焊接。

（3）焊接前，要把搭接焊缝压严，采取有效的反变形措施。

1.5 焊接环境

焊接前应检查组装质量，清除坡口表面及坡口两侧20mm范围内的泥沙、铁锈、水分及油污等，并充分干燥。在下列任何一种情况下，采取有效防护措施后进行施焊：①雨天或雪天；②风速大于8m/s时；③普通碳素钢焊接时低于-20℃；④大气相对湿度超过85%。

1.6 焊接注意事项

（1）搭接焊缝之间的距离，皆不得小于300mm。

（2）全部焊缝为连续满角焊，下表面的焊缝为间断焊，在搭接焊缝左右两端300mm范围内，在支柱、人孔等开孔附件或其他刚性较大的构件周围300mm范围内，皆应采用连续满角焊。

2 浮船就位及拆除

在倒虹吸管顶平台空旷处设置浮船加工场地，人工按照设计图纸现场焊接，焊接质量符合规范要求，组装完成后经验收合格方可投入使用。采用50t吊车直接调入渠道内，并在四周用绳索和地锚固定。

使用完成后，采用吊车渠道，并在空旷处进行拆解后外运出渠道范围。

3 结语

（1）整套设备使用前进行检查，认真填写设备动态检查记录。

（2）浮动平台上设专人指挥，信号统一。

（3）每个浮筒在使用前检查密封情况，发现异常及时检查浮筒是否漏水。

（4）移动式浮船在动水条件下充填灌浆施工中成功应用，很好地解决了动水条件下基础加固的问题，改变了过去停水加固或填筑围堰加固方法，丰富了动水条件下充填灌浆施工方法。其安全的工作环境和明显的加固效果，且不需停水，并确保了水质安全不受污染，可以极大提高施工进度，缩短工期，节约成本，具有推广应用的前景。