水工建筑物水下维修

对遭受破坏或有缺陷的水下部分进行的检查、维护和修理。由于水下作业比陆上作业工作条件复杂，操作技术要求高，通常只有在无法进行陆上作业的情况下，或形成陆上作业的环境损失太大或耗资过多时，才采用水下维修。

水下检查 进行水下维修**要查明缺陷的具体位置和遭受破坏的范围和程度，根据实际情况，制订切实可行的维修方案。中国在静水深小于2米的水平部位及坡度较缓的斜面部位，使用图1的水下检查筒沉放至水下结构表面进行检查。静水深大于2米者，一般由潜水员进行直接检查，也有采用闭路电视或水下摄影进行水下检查。

图1 水下检查简示意图

水下清基 不论是或金属结构，在对破坏或缺陷情况做全面检查之前，或是在实施水下维修方案之前，都要对表面进行清理。清理方法视基面情况而异：当水生物覆盖或水垢、水锈较轻时，用钢丝刷、刮刀、砍斧、凿子、风动砂轮等手工工具清理；较重时则用高速射流水清理，它不仅能把混凝土冲成骨料露出的表面，而且可在混凝土中切出孔洞或剔出槽子。对水下结构维修前后的基坑清理工作，在中国一般是由潜水员辅以其他提升、运输工具进行。当基坑工作面和清基工作量大时，视水的深浅选用挖掘机、挖泥船或图2所示吸泥管进行清理。

水下钻孔 根据维修部位和钻孔用途的不同，选用不同的方法。当孔深及孔径较小，或在竖直面上钻孔时，如锚筋孔、爆破孔等，可用风动凿岩机——风钻钻孔，由潜水员在水下直接操作。由于水下钻孔还要克服钻孔处的静水压力，要求供气压力比陆上作业大，且供气压力随着水深而增加。当在闸坝上游进行帷幕补强灌浆、修复水下排水孔、以及需要在水下岩层上钻孔进行大孔径爆破时，一般采用设在船台或浮排组成的工作台上的回转钻机钻孔。欧美各国和日本广泛采用OD法（Overburden Drilling Method）进行水下钻孔，它是深水域中一种主要的钻孔方法，其特点是采用了双套管，外套管的作用是固定钻孔位置，保护钻具在钻孔过程中免受流水的冲击影响；内套管头部镶有环形钻头，可钻过覆盖层达基岩中一定深度，作为钻凿深孔和装填炸药包的导管。在内套管中，用十字形钻头旋转冲击钻孔。

图2 吸泥管结构示意图

水下爆破 在水工建筑物水下维修作业中，为了水下清基，或清除水下临时和废弃的结构，有时需要采用水下爆破的方法。

水下修补混凝土结构 对于漏水裂缝及孔洞，可用浸油麻丝、桐油灰嵌堵，或瓷泥、水下环氧材料粘堵；对结构强度没有影响的蜂窝、麻面、浅坑、细沟等表层轻微损坏，可用水下环氧材料修补；对较严重的结构破坏，可用混凝土或喷射砂浆修补。水下环氧材料一般用无空气喷涂、刷涂或滚涂方法施工，并要分层涂抹。当水深较浅时，也可将环氧材料一次装入有边框的模板内粘贴到修补部位，并加压支撑，待其凝固后再脱模。当水下能见度很差时，则可采用油灰状的环氧胶泥修补，由潜水员用手细致地抹填到修补部位。水下浇筑混凝土见

水下焊接 1917年英国开始应用水下焊接技术以后，这种方法得到广泛采用和发展提高。中国与世界很多国家常用的水下焊接方法是湿法手工金属*电弧焊，其所需防水焊条、焊钳和辅助设备都有专门产品，这种方法由于能见度差和紊流扰动而妨碍了操作和焊缝的成形，可能导致在正常情况下产生层间夹渣的危险。60年代初，苏联开始采用熔化系数高的铁粉焊条进行水下焊接，它使电弧能获得较好的保护，并导致焊接过程更加稳定和熔敷金属的高质量，不但对操作技术的要求较低，而且允许焊条接触工件，从而可以在能见度差的条件下使用。1961年，苏联开始发展湿法半自动焊接工艺，由于它使用连续焊丝，与金属*电弧焊相比，节省了换焊条所损失的时间。目前，湿法焊接的工作水深只能达到50米，焊缝的机械性能比大气中的低。近年来，美国研究了一种在工作室中操作的水下干法焊接方法，可用于特殊情况，焊出优质焊缝，缺点是成本高、操作难度大、需要高压潜水员、焊接工和焊接工作室，因而应用条件受到了限制。为此，美国又研制了“水罩”和手提式“干燥点焊罩”两套焊接设备，其工作原理是固定在焊接区，靠连续供给惰性气体排水，在焊接点周围形成一个小的干燥环境，由潜水员将手提式MIG型焊枪插入干燥环境里进行焊接。由于这两种设备体型小、适合单人操作，不仅降低了成本，而且操作简便。此外，为了适应海洋开发的需要，许多国家正在研究等离子焊、爆炸焊和钎焊等水下焊接新方法及水下焊接自动化装置。

水下切割 水下切割技术是1908年在德国开始应用的，其方法是用一般的氧——乙炔切割，如同在大气中一样来进行水下火焰切割。以后，随着生产发展的需要，美国、英国、苏联和意大利等国又陆续研创了氧——氢、氧——丙炔丙二稀、氧——汽油等氧——可燃气体切割方法，和氧——弧切割、金属——电弧切割、熔化*水喷射金属电弧切割、爆炸切割、热割矛切割、机械切割、液压切割，等离子弧切割等水下切割方法。其中氧——弧水下切割是目前应用*普遍的一种方法，其原理与氧——可燃气体切割相同，只是用空心割条与工件之间产生的电弧来代替火焰对金属进行预热，割条用陶瓷或钢管外涂能改善电弧作用的绝缘层制成，此法设备简单、操作容易，但是割口比较粗糙。对于一般方法不易切割的大断面金属，可采用热割矛切割，它主要是使用了一根装满钢丝的钢管，当钢管的出气端从外部预热到足够的温度时，就将氧气从钢管的中心吹出去，高温的钢管就会放热发生燃烧，并维持连续燃烧过程和对其他物质进行燃烧切割。它既可以切割金属，也可切割非金属，目前已广泛应用于切割混凝土，而且可能是水下切割钢筋混凝土*适用的方法。热割矛切割虽不是一种电切割方法，但它的切割过程也有一定的危险性。因为未燃烧掉的氧与分解出来的氢反应后，会产生所谓“蒸气爆炸”，威胁潜水员的安全，这是此法还不能在深潜应用的主要原因之一。