🌊 Кессонные и подводные работы

1. Что такое кессон

Кессон — это герметичная железобетонная или металлическая конструкция, в которую подаётся сжатый воздух под избыточным давлением. Это давление вытесняет грунтовую воду из рабочей камеры и позволяет производить разработку грунта насухо на глубинах до 30–40 м. Применяется при строительстве:

• опор мостов в руслах рек (мосты через Иртыш, Урал, Сырдарью)
• фундаментов гидротехнических сооружений (плотины, причалы)
• шахт глубокого заложения, тоннелей метрополитена
• КНС и водозаборов на больших глубинах

2. Опускные колодцы

Опускной колодец — железобетонная монолитная или сборная конструкция (цилиндр, прямоугольник), которая погружается в грунт под собственным весом по мере разработки грунта внутри. По мере опускания стенки наращиваются сверху. Толщина стенки 0,6–1,5 м, диаметр от 4 до 30 м.

Применение в РК: канализационные насосные станции (КНС) Атырау, Шымкент; шахты лифтов и эскалаторов в метро Алматы; фундаменты под опоры мостов и эстакад.

3. Шпунтовые ограждения котлованов

Стальной шпунт — основное средство ограждения глубоких котлованов в обводнённых грунтах. Профили:

• Larssen L4, L5, L607 — корытного типа, наиболее распространён в РК
• AZ-серия (ArcelorMittal) — Z-образный профиль, повышенная жёсткость
• Омега-профили — для лёгких ограждений

Погружение: вибропогружатели ICE, PVE; ударная забивка дизель-молотом для плотных грунтов. Нормативная база — СНиП РК 5.01-101 «Свайные фундаменты».

4. Подводное бетонирование

Метод ВПТ (вертикально-перемещающаяся труба) — основной способ укладки бетона под водой. Бетонолитная труба Ø 200–300 мм опускается до дна, верх трубы поднимают по мере набора бетона так, чтобы нижний конец был погружён в свежий бетон не менее чем на 1,2 м. Это исключает контакт нового бетона с водой и вымывание цемента.

Бетон: класс не ниже В30, ОК 18–22 см, добавка против вымывания цемента (Cofradry, Sika UCS). Применяется при устройстве буросекущихся свай, фундаментов опор мостов, заделке днищ опускных колодцев.

5. Строительное водопонижение

Понижение уровня грунтовых вод (УГВ) для работы в сухом котловане:

• Иглофильтры ЛИУ-6, УВВ-3А — понижение УГВ до 4–5 м одним ярусом
• Глубинные насосы Grundfos SP, Pleuger — понижение до 15 м и более
• Эжекторные иглофильтры ЭИ — для слабопроницаемых грунтов

Нормативы: СНиП РК 1.02-08 «Инженерные изыскания», СП РК 5.01-102 «Земляные работы».

6. Водолазные работы — ЭСН Сб.45

Все подводные работы в РК расцениваются по сборнику ЭСН №45 «Подводно-технические (водолазные) работы». Классы водолазов:

• Водолаз 3 класса — глубины до 20 м, простые работы
• Водолаз 2 класса — глубины до 45 м, сварка, резка, бетонирование
• Водолаз 1 класса — глубины свыше 45 м, аварийно-спасательные работы

Схемы снабжения: поверхностное (шланговое) и автономное (акваланг). Лицензирование — Постановление Правительства РК №340.

7. Фундаменты опор мостов

Типовые решения для русловых и пойменных опор мостов в РК:

• Буросекущиеся сваи Ø 1000–2000 мм, глубина 25–60 м, бетонирование методом ВПТ
• Опускные колодцы под русловые опоры больших мостов
• Ростверки монолитные ж/б, объединяющие свайное поле
• Кессоны для опор на глубинах с плотными несжимаемыми грунтами

8. Безопасность и декомпрессия

Работа в условиях избыточного давления требует строгого соблюдения режимов декомпрессии (таблицы ВМФ, ГОСТ Р). Риски:

• Кессонная (декомпрессионная) болезнь — при быстром подъёме на поверхность
• Баротравма уха, лёгких при резком перепаде давления
• Азотное опьянение на глубинах свыше 30 м

Обязательно: барокамера на объекте, медицинский контроль до и после смены, страхование водолазов.