于濤

摘 要：基于濱州港水工工程的施工環(huán)境特點，受施工條件限制，越來越多的水工工程需要采用水下不分散混凝土施工。本文介紹水下不分散混凝土配合比的配制及澆筑施工工藝，為類似工程施工提供借鑒。

關鍵詞：水下不分散混凝土;施工技術;監(jiān)理

中圖分類號：U655.56? ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? 文章編號：1006—7973（2019）07-0100-02

1工程概況

濱州港海港區(qū)液體散貨作業(yè)區(qū)圍堰工程建設區(qū)域屬于濱州港規(guī)劃陸域的液體散貨作業(yè)區(qū)，緊鄰港區(qū)已建 3 萬噸碼頭及陸域南側。本工程為長4211m圍堰工程，其中2724m采用壁樁框架結構。

壁樁框架采用整體預制，框架由上下導梁、上下連系梁、立柱及擋板組合而成?？蚣馨惭b完成后在框架導梁內打設預應力混凝土管樁。上部結構澆筑于導梁之上，通過鋼筋勾連將框架及管樁連接成整體，下導梁槽內灌注水下混凝土。水下灌漿堵縫大面積施工前，先進行首件施工，根據典型施工結果總結改進施工工藝，并應用于其他框架水下灌漿堵縫施工中。

2主要施工工藝及方法

2.1水下探摸

施工前，潛水員對典型施工段下導梁槽情況進行詳細探摸，根據探摸結果確定是否對框架下導梁槽內的砂土進行清理或對框架與砂土面存在的空隙進行封堵。

2.2施工設備采購及制作

2.2.1導灰罐漏斗及導灰管

導灰罐漏斗采用鋼板及槽鋼加工制作，斗容量為1方，漏斗凈高1.2m，上口寬1m，罐體靠四個槽鋼支腿支撐，支腿長0.5m，間距0.65m，導灰罐內側的罐底作10%的坡度，最低處開口，連接20cm寬的塑料導灰管，導灰管長度為12m。

2.2.2氣泵

采購12方空壓機對導梁槽內的泥砂進行沖刷，達到清除砂土的目的?？諌簷C排氣壓力5～10MPa，連接直徑15cm的排氣管，可用于本工程間距較小的縫隙中進行沖沙排淤。

2.3下導梁槽沖砂

利用空壓機運行時產生的強力氣壓，通過兩根高壓空氣管傳輸至下導梁槽內，高壓空氣管一根用于將槽中的泥砂沖散，另一根與Φ150鋼管和PVC透明鋼絲吸泥軟管連接形成吸泥設備，通過排氣產生的負壓將沖散的泥砂排出水面。Φ150鋼管長1m，與PVC鋼絲軟管套管連接，PVC鋼絲軟管長15m，延伸至框架側面與外伸筋綁定，使泥砂排入框架外側的海中。

潛水員挪動排氣管，依靠氣壓力沖散砂土，順導梁槽一頭逐漸將砂土匯集至另一頭，并利用抽氣管集中將砂土抽出導梁槽。

清砂作業(yè)時，潛水員先持高壓空氣管將導梁槽中的泥砂沖散，再持Φ150鋼管兩側的把手，將吸泥口放置在導梁槽頂口處，將沖散的泥砂吸入鋼管中。

2.4澆筑水下灌漿堵縫

施工前起重船起吊鋼漏斗及軟管，人工配合將漏斗支腿卡在中間連系梁兩側，由于槽鋼支腿的支頂作用，可防止漏斗裝載混凝土時發(fā)生傾覆。漏斗連接的軟管長15m，在澆筑水下混凝土時，潛水員移動軟管，將管口伸入導梁槽內不小于30cm，保證水下混凝土自管口流出后，其在水中的自由下落高度不大于50cm。

漏斗放置在中間連系梁一端后，混凝土由拌合船泵送至導灰罐漏斗內，依靠混凝土的自重順漏斗及20cm直徑的導灰軟管流至下導梁槽中。水下混凝土澆筑時，潛水員應自框架一側向另一側挪動導灰管，使混凝土灌注至導梁槽頂面，在灌注混凝土時，應保證混凝土始終充滿導灰軟管并連續(xù)供料。潛水員需通過通訊設備與水上人員及時聯(lián)系，對混凝土放料速度及時間做好溝通，如出現(xiàn)意外或需停止施工時，及時處理好后續(xù)工作。當施工中不得不出現(xiàn)停頓時，續(xù)澆的時間間隔不得超過水下不分散混凝土初凝時間。

2.5水下觀測

混凝土灌注完成后，潛水員對澆筑完成的混凝土表面進行探摸檢測。如導梁槽與管樁間的縫隙全部填充完全，混凝土表面平整，與導梁槽頂面平齊，混凝土無泄漏及塌陷情況時可進行下一段施工。

3監(jiān)理控制要點

3.1配合比

水下不分散混凝土的配合比，應保證混凝土的耐久性、水下抗分散性、流動性和強度的要求，與一般的普通混凝土相比，水下不分散混凝土具有抗分散性及流動性好的特點。水下不分散混凝土的質量由混凝土的抗分散性和流動性所決定，因此在進行混凝土配合比設計時，應全面考慮以上要求，主要考慮以下因素：水灰比;絮凝劑品種和摻量;外加劑和摻合料的品種和摻量;單位用水量等。

由于不允許水下不分散混凝土在水下進行搗固作業(yè)，因此流動性是水下混凝土施工成敗的關鍵因素，因此，在水下混凝土配合比設計時應特別注意以上問題。

3.2計量及攪拌

3.2.1計量

（1）計量裝置：①對于水下不分散混凝土各種原材料的計量標準和方法，應按照普通混凝土的相關規(guī)定執(zhí)行;②在開始施工前應對各種計量材料的計量裝置進行規(guī)定頻率的定期檢查和定期檢定，確保計量裝置的計量精度滿足規(guī)范和相關規(guī)定要求。

（2）材料的計量： ① 根據天氣情況和氣候情況定期測定細骨料、粗骨料的含水量及干燥骨料的有效吸水率;在雨天應相應地增加檢測次數，以便可以隨時調整水下不分散混凝土的含水量;同時應采取措施保持細骨料、粗骨料含水率的穩(wěn)定，細骨料的含水率應控制在6%以內;② 設計配合比僅作為理想狀態(tài)下的材料配合比使用，實際施工過程中由于粗細骨料中含有一定的水分，因此現(xiàn)場計量時應按照施工配合比執(zhí)行;③ 根據現(xiàn)場施工攪拌機的攪拌能力確定一次攪拌工程量，從而確定每次攪拌時原材料的投入量;④ 根據相關規(guī)范規(guī)定各種原材料的計量應分次按照質量單位進行計量，液態(tài)外加劑和水也可以用體積或容積計量。

3.2.2 攪拌

（1）攪拌機：① 由于水下不分散混凝土對攪拌機的攪拌能力要求較高，因此攪拌機一般選擇強制式攪拌機;② 用連續(xù)式攪拌機進行攪拌時，應確保攪拌機在一定時間內能充分地進行攪拌并能得到性能優(yōu)良的水下不分散混凝土。

（2）攪拌：① 水下不分散混凝土的攪拌時間，應通過試驗確定，自最后一種原材料投入料筒開始計時一般不少于120秒;② 在投入下批材料進行攪拌之前應確保之前攪拌的水下不分散混凝土全部排出;③ 由于水下不分散混凝土中含有較多的絮凝劑，因此攪拌機在使用前后，均應進行徹底清洗。

3.3澆筑

3.3.1澆筑準備

（1）在水下不分散混凝土開始澆筑之前，應根據制定的澆筑方案和澆筑計劃，確定所需的運輸工具、澆筑工具的類型、配套的機具及其布置位置;

（2）鋼筋應按照設計文件要求的位置正確布置，并且固定牢固;

（3）檢查模板尺寸是否符合設計要求，模板的轉角及接縫處應嚴密，不得漏漿;

（4）混凝土應按計劃工作量連續(xù)澆筑，為防止施工過程中意外情況發(fā)生，應留有備用機具及動力設備。

3.3.2 導管法澆筑

（1）混凝土導管應使用不透水材料，并且導管內徑尺寸應能夠使混凝土順暢通過，在澆筑中應經常充滿混凝土;

（2）混凝土導管應由混凝土的裝料漏斗及混凝土流下的導管構成。導管的內徑，視混凝土的供給量及混凝土順暢通過的狀態(tài)而定，一般應為粗骨料最大粒徑的8倍。鋼筋混凝土施工時，導管內徑與鋼筋的排列有關，一般為200mm～250mm;

（3）導管法澆筑水下不分散混凝土應采取防水流涌入的措施，一般采取將導管的末端插入已澆筑的混凝土一定深度。如果澆筑過程中需要將導管末端從混凝土中拔出，使混凝土在水中自由落下時，應確保導管內始終充滿混凝土且保證混凝土連續(xù)澆筑，并且水中自由落差不大于500mm，盡快將導管插入混凝土中。

3.3.3 澆筑作業(yè)

（1）水下不分散混凝土在澆筑過程中應確保連續(xù)澆筑，當施工過程中因意外出現(xiàn)停頓時，續(xù)澆的時間間隔不應超過水下不分散混凝土的初凝時間;

（2）當水下混凝土表面露出水面后再用普通混凝土繼續(xù)澆筑時，應將之前澆筑的水下不分散混凝土表面上的殘留水分沖刷掉，并趁著已澆混凝土還有流動性時立即續(xù)澆普通混凝土。此時，應使用振搗棒將普通混凝土振實。

3.3.4施工管理

（1）混凝土在水中自由落下時，應對水中自由落差進行嚴格控制，應采取措施保證水下不分散混凝土在水中自由落差不大于500mm;

（2）應對水下不分散混凝土在水下的流動狀態(tài)進行檢查，具體來說應對澆筑中的混凝土流動面的形狀、混凝土的擴展狀態(tài)及填充狀態(tài)進行檢查;

（3）澆筑完的水下不分散混凝土上表面應平整，并且各個角落都應澆筑到位;

（4）水下不分散混凝土應按照計劃進行澆筑，在澆筑過程中及澆筑完成后必須對混凝土實際澆筑量進行復查，施工單位應制定出準確的澆筑量檢查方法。

3.4養(yǎng)護

（1）養(yǎng)護時應采取防止水下不分散混凝土在硬化過程中受流水、波浪等沖刷造成的水泥流失的措施;

（2）當施工部位從水下到達水上時，對于暴露于空氣中的混凝土，應進行與普通混凝土相同的養(yǎng)護。

3.5混凝土的質量管理及檢驗

（1） 應在混凝土拌合物的現(xiàn)場卸料地點進行混凝土的質量檢驗和取樣工作。

（2）為得到質量滿足要求的水下不分散混凝土，應對下列項目進行管理和檢驗：①新拌混凝土的管理：坍擴度值、抗分散性。②硬化混凝土管理：空氣中成型試塊的抗壓強度、水中成型試塊的抗壓強度。

（3） 混凝土取樣方法參照相關規(guī)范規(guī)定執(zhí)行。

（4） 取樣至少一天一次，或根據構筑物的重要程度和工程規(guī)模，對連續(xù)澆筑的混凝土以20～150方為一批進行一次取樣。

（5）檢驗合格與否的評定標準如下：①坍擴度值的允許偏差為±30mm;②混凝土抗壓強度合格與否的評定按照DL/T5144-2001執(zhí)行。