码头水下混凝土基础拆除切割属于水下特种工程,核心要求是在满足码头水域通航、防汛、水下结构周边保护(如桩基、护舷、岸壁)的前提下,实现混凝土基础的精准、安全、高效拆除,主流采用水下金刚石绳锯静力切割为主,配套水下钻孔、破碎等工艺,区别于传统水下爆破(码头区域多禁止爆破,易损伤周边结构、产生水下污染)。
一、核心施工工艺:水下金刚石绳锯静力切割
水下绳锯切割是码头水下混凝土基础拆除的核心工艺,原理与陆上绳锯一致,通过水下专用设备驱动金刚石绳锯绕混凝土切割面循环运转,实现混凝土的无震动、无冲击切割,切割精度可控制在 ±5mm,对周边桩基(钢桩、混凝土桩)、码头岸壁等结构无附加应力,完全满足码头水下基础拆除的结构保护要求。
标准化施工流程(码头水下基础专用)
码头水下施工需严格遵循先水上准备、再水下探测、后分步施工的原则,重点规避潮汐、流速、通航的影响,典型流程如下:
水上勘察与方案设计
采用水下声呐扫描 + 潜水探摸结合,明确混凝土基础的尺寸、埋深、钢筋布置、与周边桩基的连接关系,标注切割边界(需避开桩基保护层≥10cm);
结合码头潮汐表,确定最佳作业窗口期(平潮期,流速≤0.8m/s),规划切割块体重量(单块≤浮吊额定起重量的 80%,码头近岸浮吊多为 10~30t,单块控制在 5~20t)。
水上施工准备与水域管控
办理码头水域通航封航手续,设置施工警示浮标、防撞护舷,划定作业区(半径≥20m),安排警戒船值守;
提前加工水下绳锯固定支架、穿绳导向装置,将设备运输至作业船(趸船 / 浮台),作业船采用锚泊 + 缆绳双重固定,避免随波漂移。
水下固定与钻孔穿绳
潜水员下水,采用水下膨胀螺栓(混凝土基础)或抱桩夹具(周边桩基)将绳锯主机、导向轮固定在切割面周边,固定点需满足抗流、抗切割反力要求;
按切割设计线,用水下钻机钻设穿绳孔(直径≥绳锯 2 倍),将金刚石绳锯穿过穿绳孔,绕导向轮形成闭合切割回路。
水下远程切割施工
水上操作台启动液压系统,调试绳锯转速、张紧力(水下张紧力略高于陆上,补偿水流影响),先低速试切,确认切割面无偏移后正常切割;
切割过程中,潜水员实时巡查(平潮期),水上通过摄像头监控切割状态,及时调整绳锯参数,遇钢筋密集区降低切割速度,避免绳锯断裂。
切割块体水下起吊与转运
混凝土块体切割至临空状态前,提前用水下钢丝绳将块体系固(潜水员操作),防止块体滑落、漂移;
平潮期启动浮吊,缓慢起吊切割块体,转运至指定驳船,避免块体起吊过程中碰撞码头护舷、桩基。
水下作业面清理
潜水员下水清理切割面钢筋、碎混凝土块,采用水下清淤泵将沉底泥沙、碎渣抽至驳船,避免堵塞码头港池、影响通航。
二、码头水下施工的关键难点与应对措施
码头水下混凝土基础拆除的核心难点集中在水域环境影响、结构保护、作业安全三大方面,也是区别于陆上切割、普通水下切割的关键,需针对性制定应对方案:
1. 潮汐与水流影响(码头最核心难点)
码头多位于感潮河段、沿海港区,涨落潮流速变化大、水位差可达 1~5m,易导致设备移位、绳锯跑偏、潜水员作业困难。
应对:① 编制详细潮汐作业计划,仅在平潮期(每次 1~3h)进行设备固定、钻孔、穿绳、块体系固等精细作业;② 作业船采用 “四锚定位 + 码头缆绳牵拉”,抗漂移能力≥2m/s;③ 水下设备增加抗流挡板,导向轮做防偏移设计,绳锯张紧力采用自动补偿模式。
2. 周边结构保护(码头施工红线要求)
码头水下基础与桩基、岸壁、系船柱、护舷等结构紧密相连,切割过程中严禁损伤,尤其是钢质桩基的防腐层、混凝土桩基的保护层。
应对:① 切割边界距周边结构≥10cm,采用全站仪 + 水下声呐双重定位切割线,避免超切;② 对需保护的桩基采用橡胶护垫 + 抱桩夹具包裹,防止绳锯、设备碰撞;③ 全程采用静力切割,杜绝冲击、震动工艺(如水下风镐破碎仅用于边角小区域,且需做减震处理)。
3. 海工混凝土特性(强度高、含骨料、钢筋密)
码头水下基础为海工高性能混凝土,强度多为 C30~C50,部分基础含大块卵石(粒径 10~20cm),主筋为 Φ20~Φ32 螺纹钢,箍筋间距 10~15cm,切割难度大。
应对:① 选用高品级金刚石刀头绳锯(刀头硬度≥HRc55),切割速度控制在 5~15cm/h(根据钢筋密度调整);② 钢筋密集区采用水下钻孔预切,切断主筋后再用绳锯整体切割;③ 定期检查绳锯刀头磨损情况,平潮期潜水员更换磨损绳锯,避免断绳。
4. 水下作业安全(潜水员与通航安全)
码头水域为通航区,存在船舶通航、螺旋桨水流风险,且水下作业能见度低(泥沙含量高),潜水员易发生缠绕、碰撞事故。
应对:① 作业区办理临时封航,设置多层警示标志(浮标、警示灯),安排 24h 警戒船;② 潜水员采用重潜装备(水深>5m),身上佩戴防缠绕绳、应急通讯器,与水上操作台保持实时通话;③ 潜水员作业时,作业船停止一切机械操作,避免水流扰动。
码头水下混凝土基础拆除切割该工艺适用于码头沉箱基础、承台基础、系船柱基础、引桥水下墩台等混凝土结构的局部或整体拆除,尤其适配有精度要求、周边结构需保护、通航水域作业的场景,也是目前码头水工改造、基础加固、码头升级工程中最常用的水下混凝土拆除方案。