الخطة التقنية: صب الخرسانة تحت الماء للمنشآت الهيدروليكية

يُعد صب الخرسانة تحت الماء تقنية أساسية في إنشاء وإصلاح واستعادة أنواع مختلفة من المنشآت الهيدروليكية، بما في ذلك جدران الأرصفة، دعامات الجسور، المنشآت الواقية، وغيرها من العناصر المغمورة. تُستخدم طريقتان رئيسيتان لصب الخرسانة تحت الماء: طريقة الأنابيب المتحركة عمودياً (ВПТ) وطريقة الحقن الصاعد. يعتمد اختيار الطريقة على طبيعة الأعمال المنفذة والخصائص الإنشائية للمنشأة.

تُنفذ أعمال صب الخرسانة تحت الماء بواسطة الغواصين خلال ساعات النهار وفي ظل ظروف جوية مواتية، مع استبعاد التيارات القوية، والطقس العاصف، أو ضعف الرؤية. يتم إنزال الغواصين ورفعهم من قارب الغوص، أو من وسيلة عائمة مجهزة، أو مباشرة من المنشأة التي يجري إصلاحها/تشييدها، مع الالتزام بالمتطلبات الدولية لعمليات الغوص.

تُكفل أعمال الغوص بواسطة محطة غوص متخصصة، مجهزة بالمعدات التقنية الضرورية وبعدد كافٍ من الغواصين المؤهلين، ويُحدد عددهم حسب حجم العمل وعمق الغطس. ويجب على رئيس أعمال الغوص إجراء تدريب على أساليب العمل الآمنة لجميع الأفراد المشاركين في إنزال الغواصين وتأمين عمليات الغوص.

تتضمن عملية صب الخرسانة تحت الماء المراحل الأساسية التالية: المسح الغوصي الأولي، تحضير وتنظيف موقع الصب، تركيب الشدات أو غيرها من المنشآت الحاجزة، توريد وصب الخرسانة مباشرة، بالإضافة إلى ضبط الجودة اللاحق واستلام الأعمال المنجزة.

قبل البدء بأي أعمال بناء أو إصلاح في المنشآت الهيدروليكية، يجب على رئيس أعمال الغوص الحصول على تصريح للعمل، وتعريف الغواصين بالرسومات التصميمية وتقنية العمل، بالإضافة إلى خصائص تصميم المنشأة وظروف التنفيذ. يتحمل رئيس عمليات إنزال الغواصين مسؤولية تحديد مدة بقاء الغواصين تحت الماء وتوزيع المهام بين أعضاء فريق الغوص، مع ضمان الالتزام الصارم بمتطلبات قواعد السلامة المهنية الدولية.

يُستقطب لأداء الأعمال أفراد غوص معتمدون، يتمتعون بخبرة في عمليات الإنشاء تحت الماء. يشمل الحد الأدنى لتشكيل محطة الغوص: رئيس أعمال الغوص، غواصين عاملين، غواصين مساعدين، وغواص مناوب، ويختلف عددهم تبعاً لعمق وتعقيد الأعمال.

تتضمن المرحلة الأولية من الأعمال مسحاً غوصياً مفصلاً للمنشآت الهيدروليكية لتقييم حالتها وتحديد حجم الأعمال القادمة. بعد المسح، يتم تنظيف منطقة العمل بعناية من الغرين، والمخلفات، والأجسام الغريبة. عند الضرورة، لإنشاء أساس مستقر، يتم تشكيل فرشة من الردمية الحجرية أو طبقة من الحصى المكسر، والحصى، والرمل.

في حال تنفيذ الصب فوق خرسانة سابقة، يجب تحضير سطح المنشأة القائمة بشكل خاص. يشمل ذلك إزالة طبقة الخرسانة المتضررة أو الضعيفة، وتنظيف البقع الزيتية، والطحالب، والصدأ من حديد التسليح المكشوف. يتم الإشراف على جميع الأعمال التحضيرية بواسطة الغواصين لضمان جودة الأساس المطلوبة والتصاق الخرسانة الجديدة.

1. إجراء مسح غوصي أولي لمنطقة العمل لتقييم حالة المنشآت وتحديد حجم الأعمال.
2. تنظيف موقع الصب من الغرين، والمخلفات، والأجسام الغريبة، والنمو البيولوجي.
3. عند الضرورة، تشكيل أساس من الردمية الحجرية أو طبقة متجانسة من الحصى المكسر، والحصى، والرمل.
4. عند الصب على خرسانة موجودة: إزالة الطبقات المتضررة، تنظيف السطح من البقع الزيتية، التلوثات البيولوجية، والتآكل من حديد التسليح.

لتشكيل منطقة الصب، تُستخدم تصاميم مختلفة للحواجز: ألواح الشدات، بلاطات الخرسانة المسلحة، ألواح الركائز المعدنية أو الخشبية، بالإضافة إلى صناديق متخصصة. تُدق ألواح الركائز عادةً من السطح، ويُستعان بالغواصين للتحقق من إحكام فواصل ألواح الركائز والوصلات مع البناء القائم. عند اكتشاف فراغات، يقوم الغواص بسد الفواصل باستخدام خيوط القنب المشربة بالقطران أو يدق أوتاداً خشبية ملفوفة بخيوط القنب في الأماكن ذات الفروقات الكبيرة.

في حالة إنشاء حاجز من صفين من ألواح الركائز، تُحقق الإحكامية بردم التربة بين الصفين، مما يقلل من أعمال الغوص. في الأراضي الصخرية، حيث لا يمكن دق ألواح الركائز، تُنشأ حواجز من ألواح شدات كبيرة. يقوم الغواصون بفحصها وإحكامها على طول المحيط وفي أماكن الوصلات. عند بناء حاجز من بلاطات الخرسانة المسلحة، يضع الغواصون البلاطات في فواصل قضبان مثبتة مسبقاً في التربة. يقوم الغواص بتنظيف التربة عند قاعدة القضبان، ويستقبل البلاطات ويوجهها بدقة إلى الفواصل. بعد وضع صف من البلاطات، تُشد القضبان بالأسلاك، ويقوم الغواص بسد أي فراغات.

لإصلاح الأجزاء المتضررة من الخرسانة في الكتل الخرسانية أو الركائز الخرسانية المسلحة، تُركب ألواح خشبية صغيرة أو صناديق. قبل تركيب الشدات، يزيل الغواص الخرسانة المتضررة باستخدام مكشطة معدنية ويُحدث أخاديد في البناء لضمان التصاق أفضل بين الخرسانة الجديدة والقديمة. في حال وجود بقع زيتية دهنية، تُزال بقطع طبقة الخرسانة. تُثبت الشدات مؤقتاً بواسطة أوتاد مدقوقة، أو أوتاد خشبية، أو مسامير تثبيت (براغي التثبيت). في التربة الصخرية، حيث لا يمكن استخدام الأوتاد، يحفر الغواص فتحات، ويثبت قضبان التثبيت، ويربط الشدات بالصواميل، مع إحكام إغلاق الحواف والفتحات المخصصة لأنبوب توريد الخرسانة بعناية.

1. دق ألواح الركائز من السطح. يقوم الغواص بفحص فواصل ألواح الركائز ووصلاتها مع البناء.
2. عند اكتشاف فراغات، سد الفواصل بخيوط القنب المشربة بالقطران أو دق أوتاد خشبية.
3. لألواح الركائز المزدوجة الصف: ردم التربة بين الصفوف لتحقيق الإحكام.
4. في التربة الصخرية: تركيب ألواح شدات كبيرة؛ يفحص الغواص ويُحكم إغلاق المحيط والوصلات.
5. عند استخدام بلاطات الخرسانة المسلحة (شكل 1): يقوم الغواص بتنظيف التربة عند قاعدة القضبان، يستقبل البلاطة (المربوطة بحلقة رفع)، يوجهها وهو معلقة إلى فواصل القضبان، يشير إلى إنزالها، ثم يفكها.
6. وضع البلاطات اللاحقة بنفس الطريقة. بعد صف من البلاطات، تُشد القضبان بالأسلاك. يقوم الغواص بسد الفراغات.
7. للإصلاحات الموضعية: تنظيف الجزء المتضرر، إزالة الخرسانة المتضررة، عمل أخاديد، إزالة البقع الزيتية بالقطع.
8. تثبيت الشدات بواسطة أوتاد، أو أوتاد خشبية، أو براغي. في الصخور: حفر ثقوب، تركيب قضبان تثبيت، تثبيت الشدات بالصواميل وسد الحواف. تركيب أنبوب لتوريد الخرسانة.

تُستخدم طريقة الأنابيب المتحركة عمودياً (ВПТ) لإنشاء كتلة خرسانية متجانسة ومتصلبة، خاصة في أعمال الإصلاح والترميم. على الأساس المُجهز مسبقاً بواسطة الغواصين، تُنزل أنبوب معدني بقطر 200-300 مم وتُثبت بشكل عمودي تماماً في مركز الجزء المراد صبه (شكل 2). يُجهز الجزء العلوي من الأنبوب بقمع لاستقبال الخلطة الخرسانية.

تُغذى الخلطة الخرسانية، المحضرة بقوام كثيف ولزج، باستمرار في قمع الأنبوب. مع امتلاء الشدات وتراكم الخرسانة في موقع الصب، يُرفع الأنبوب تدريجياً بواسطة رافعة أو حامل ثلاثي الأرجل. يتطلب تطبيق هذه الطريقة الالتزام الصارم بالشروط التالية: يجب أن تُصب الخرسانة بتدفق مستمر؛ يجب أن يبقى الطرف السفلي للأنبوب مغموراً دائماً في الكتلة الخرسانية المصبوبة؛ يجب أن تضمن أبعاد الشدات الحفاظ على الأنبوب في وضع رأسي طوال العملية دون الحاجة إلى تسوية سطح الخرسانة لاحقاً.

يقوم الغواص، المتواجد عند فوهة الأنبوب، بمراقبة ظهور الخرسانة والتحكم في انتشارها باستمرار (شكل 3)، ويبلغ عن سير العملية بشكل طبيعي (الخرسانة ترتفع تدريجياً وتنتشر ببطء). إذا تباطأت حركة الخلطة الخرسانية أو توقفت، يُرفع الأنبوب بحذر. من المهم عدم السماح بخروج الطرف السفلي للأنبوب من الخرسانة، حيث سيؤدي ذلك إلى تسرب الخلطة وامتلاء الأنبوب بالماء، مما يقطع عملية الصب. عند اكتشاف مناطق بمستويات خرسانة مختلفة، يقوم الغواصون بتسوية السطح بعناية، بتحريك المونة ببطء، وتجنب غسل الأسمنت. بعد الانتهاء من الصب، تُسحب الأنابيب، وتُترك الخرسانة لتتصلب.

1. تركيب أنبوب معدني (قطر 200-300 مم) مع قمع بشكل عمودي في مركز الجزء المراد صبه.
2. توريد الخلطة الخرسانية الكثيفة واللزجة باستمرار إلى قمع الأنبوب.
3. يقوم الغواص عند فوهة الأنبوب بمراقبة ظهور الخرسانة وانتشارها، مشيراً إلى التدفق الطبيعي.
4. مع تراكم الخرسانة، يُرفع الأنبوب ببطء، مع التأكد من بقاء طرفه السفلي مغموراً دائماً في الكتلة الخرسانية.
5. إذا تباطأت حركة الخرسانة، يُرفع الأنبوب بحذر، مع تحكم الغواص في وضع فوهته.
6. عند وجود فروقات في مستويات الخرسانة عند الوصلات، يقوم الغواص بتسوية السطح بعناية، مع تجنب غسل الأسمنت.
7. بعد ملء الجزء، تُسحب الأنابيب وتُترك الخرسانة لتتصلب.

تُستخدم طريقة الحقن الصاعد لملء أعمال البناء الحجرية، والكتل الخرسانية الكبيرة، والتجاويف المختلفة تحت الماء. السمة المميزة لهذه الطريقة عن طريقة الأنابيب المتحركة عمودياً (ВПТ) هي التثبيت الثابت للأنابيب داخل أعمال البناء الحجرية أو الكتلة. تُستخدم أنابيب بقطر أصغر لهذه الطريقة – 80-100 مم.

تُثبت الأنابيب على مسافة معينة من التربة، وبعد ذلك، يُردم الفراغ المخصص للصب بحشوة حجرية بارتفاع الطبقة المراد صبها. بعد تسوية الحشوة الحجرية بواسطة الغواص، يُبدأ بتوريد المونة الخرسانية الكثيفة واللزجة من السطح عبر الأنابيب المثبتة. تخرج المونة من الطرف السفلي للأنبوب، وترتفع للأعلى وتملأ الفراغات في الحشوة الحجرية (شكل 4). يساهم ضغط عمود المونة في الأنبوب في توزيعها بالتساوي داخل البناء.

يتواجد الغواص على سطح الحشوة ويراقب ظهور المونة. بمجرد أن ترتفع المونة إلى المستوى المطلوب، يتوقف التوريد، وتُسحب الأنابيب وتُرفع إلى السطح. ثم يُنتظر تصلب الخرسانة الحجرية بالكامل. تُستخدم هذه الطريقة أيضاً لملء الكتل المجوفة، المثبتة مسبقاً في موقع البناء.

1. تركيب أنابيب (قطر 80-100 مم) بشكل ثابت، مع فجوة صغيرة من التربة.
2. ردم الفراغ المخصص للصب بحشوة حجرية حتى الارتفاع المطلوب.
3. يقوم الغواص بتسوية الحشوة الحجرية.
4. توريد مونة خرسانية كثيفة ولزجة عبر قمع الأنبوب من السطح.
5. يتواجد الغواص على الحشوة ويراقب ظهور المونة على السطح.
6. بمجرد ظهور المونة، يُوقف الصب، وتُسحب الأنابيب.
7. انتظار تصلب الخرسانة الحجرية.

يُجرى المسح الغوصي التحققي للجزء المصبوب بالخرسانة خلال فترة الشك والتصلب الأولي، وكذلك بعد التصلب الكامل للخرسانة. بعد يومين إلى ثلاثة أيام من الصب، يجب على الغواص التحقق باللمس من صلابة الخرسانة. لتقييم بنية الخرسانة التي لم تتصلب بعد بشكل كامل، يُسمح بقطع عينات صغيرة بحذر باستخدام سكين ورفعها إلى السطح للتحليل. بعد أن تبلغ الخرسانة قوة التصميم المطلوبة، يقوم الغواصون بفك الشدات وتفكيكها، إذا لزم الأمر.

تُزال التكتلات والنتوءات التي تشكلت على سطح الخرسانة بواسطة الغواص باستخدام إزميل ومطرقة ثقيلة، مما يضمن الاستواء والهندسة المطلوبة للمنشأة. إذا كان الجزء المصبوب محاطاً بستائر خازوقية، فإن تفكيكها يتم بواسطة قوى ووسائل سطحية. بعد تحرير الجزء المصبوب من الشدات أو الستائر الخازوقية، يُجرى مسح غوصي تحققي نهائي لسطح الخرسانة المصبوبة. يحدد الغواص درجة كثافة الخرسانة، ويكشف ويقيس الفراغات المحتملة، ويسجل مواقعها بالنسبة لحواف الجزء المصبوب بالخرسانة.

بناءً على نتائج المسح التحققي، يُعد محضر يتضمن تقييماً لأعمال صب الخرسانة تحت الماء المنجزة. في حال اعتبار العمل مرضياً، تُدخل المنشأة في الخدمة. عند صب ثقوب السفينة، بعد استلام الأعمال، يُباشر بضخ المياه من المقصورة المتضررة.

1. بعد 2-3 أيام من الصب، يتحقق الغواص باللمس من صلابة الخرسانة. عند الضرورة، يأخذ عينات للتحليل المخبري.
2. بعد التصلب الكامل للخرسانة: يقوم الغواصون بفك الشدات وتفكيكها. إذا استُخدمت الستائر الخازوقية، تُفكك بوسائل سطحية.
3. يقوم الغواص بتنظيف سطح الخرسانة من التكتلات والنتوءات باستخدام إزميل ومطرقة ثقيلة.
4. إجراء مسح غوصي تحققي لسطح الخرسانة المصبوبة لتحديد الكثافة.
5. كشف وقياس وتسجيل موقع أي فراغات مكتشفة.
6. إعداد محضر مسح غوصي تحققي يتضمن تقييماً لجودة الأعمال المنجزة.

عند تنفيذ جميع أعمال الغوص لصب الخرسانة تحت الماء، يجب الالتزام الصارم بأحكام القواعد الدولية للسلامة المهنية في أعمال الغوص. يجب أن يخضع جميع الغواصين والأفراد الداعمين للتدريب المناسب، وأن يحملوا التصاريح سارية المفعول، وأن يلتزموا بدقة بإجراءات السلامة.

يجب إيلاء اهتمام خاص لضمان اتصال موثوق به مع الغواصين، ومراقبة حالتهم البدنية، والالتزام بالأعماق وأوقات الغوص المحددة، بالإضافة إلى الاستعداد لحالات الطوارئ. يجب أن تخضع جميع معدات الغوص والمعدات المساعدة للفحص والصيانة الدورية لضمان كفاءتها التشغيلية الكاملة وسلامة استخدامها.

لإنجاز أعمال صب الخرسانة تحت الماء، يلزم توفير قائمة المواد والمعدات التالية: