周雪磊

摘 要：隨著水運(yùn)工程、水利工程等涉水項(xiàng)目的增多，傳統(tǒng)混凝土在水下施工存在遇水分離問題，所以無法滿足現(xiàn)代化工藝及工程工期與成本的需求。近年來水下不分散混凝土被應(yīng)用于水運(yùn)、水利等工程的水下澆筑。本文著眼于水下不分散混凝土在碼頭基礎(chǔ)施工中的技術(shù)，明確施工難點(diǎn)，確保沉箱碼頭基礎(chǔ)封底水下不分散混凝土的施工效率與質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：基槽封底混凝土;施工技術(shù);控制要點(diǎn);碼頭基礎(chǔ)

中圖分類號：U655? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A? ? ? ? ? ? 文章編號：1006—7973（2019）08-0095-02

水下不分散混凝土自身具備可在水下施工、自流平整、自密實(shí)、澆筑過程中不用振搗等普通混凝土所不具備的優(yōu)勢，而且在施工的過程中不需要筑壩抽水等干法施工，這樣使得施工的工藝得到了簡化，在工程進(jìn)度的保證與成本的控制方面也有很明顯的促進(jìn)作用。但是，在水下不分散混凝土的施工過程中，也存在著施工時間把握、配合比是否與施工工藝匹配、水下地形對澆筑影響、深水施工難度等技術(shù)難題。解決好這些施工技術(shù)問題，才能確保水下部分散混凝土的施工質(zhì)量與進(jìn)度，才能真正體現(xiàn)其在工程進(jìn)度與成本控制上的優(yōu)勢。

1施工時間點(diǎn)的控制

水下不分散混凝土應(yīng)在基槽巖石弱化前進(jìn)行施工，并應(yīng)在凝土初凝后、終凝前進(jìn)行拋石施工，這樣才能使塊石與混凝土更好地結(jié)合在一起。如果在終凝后進(jìn)行拋石，塊石可能會破壞封底混凝土，使封底混凝土不能達(dá)到封閉基槽底部巖石的要求，致使不能達(dá)到防止基槽底部的中風(fēng)化泥巖弱化和崩解的目的。即使不會破壞已完成的混凝土，也不能與混凝土結(jié)合緊密。所以在施工前，應(yīng)首先確定水下不分散混凝土的施工與基槽形成的間隔時間、水下不分散混凝土的初凝與終凝時間。

為了防止基槽底部長時間浸泡在水中，使得基礎(chǔ)的巖石弱化和崩解。應(yīng)首先確定基槽開挖后與水下不分散混凝土施工的最長間隔時間。對此，基槽開挖的巖石也應(yīng)進(jìn)行暴露于海水條件下的弱化試驗(yàn)，掌握巖石弱化程度與時間的關(guān)系，以確定水下混凝土最晚澆筑時間。對現(xiàn)場基槽開挖的巖石進(jìn)行暴露于海水條件下的弱化試驗(yàn)，應(yīng)選擇與施工水域相同的水域和深度進(jìn)行，定期進(jìn)行觀察泥巖表面有無裂隙，巖體質(zhì)量是否完好，有無弱化、崩裂現(xiàn)象。

對于初凝與終凝時間，施工前應(yīng)進(jìn)行試驗(yàn)，并定期觀察混凝土強(qiáng)度，結(jié)合《水下不分散混凝土施工技術(shù)規(guī)范》要求來確定初凝與終凝時間。初凝與終凝時間在施工前還可以應(yīng)按照《水下不分散混凝土試驗(yàn)規(guī)程》（DL/T5117-2000）中的貫入阻力法進(jìn)行試驗(yàn)來確定。

2施工前應(yīng)對基槽進(jìn)行檢查

碼頭基礎(chǔ)封底水下不分散混凝土施工前應(yīng)對基槽頂面的浮泥、殘渣等進(jìn)行清除。根據(jù)規(guī)范要求“當(dāng)基槽底含水率小于150%或重度大于12.6kN/m3的回淤沉積物厚度大于0.3m時，應(yīng)清淤。當(dāng)有換填拋石并有夯實(shí)措施時，基槽底面回淤沉積物的厚度限值可適當(dāng)放寬。碼頭基礎(chǔ)封底水下不分散混凝土應(yīng)在靜水狀態(tài)或水流速度不大于3m/s的動水狀態(tài)下施工，并且盡量減小混凝土在水中的自由落差。碼頭基礎(chǔ)封底不控制平整度，但嚴(yán)禁出現(xiàn)沿巖面傾斜方向的坡面，在混凝土凝固前即應(yīng)拋填塊石基床?！?/p>

3水下不分散混凝土配合比的確定

水下不分散混凝土的配合比，應(yīng)該滿足設(shè)計的強(qiáng)度，達(dá)到水下抗分散、耐久、自流平的目的與要求。其與普通的混凝土相比較，水下不分散混凝土應(yīng)具備更好的抗分散性及更好的流動性。控制好水下不分散混凝土的抗分散性與流動性，才可以達(dá)到水下不分散混凝土的施工效果與目的，所以要滿足這些因素的要求就應(yīng)在進(jìn)行混凝土的配合比設(shè)計時全面考慮。

應(yīng)該注意的是，混凝土的抗分散性與流動性是一對存在互相矛盾的因素，在混凝土原材的選擇上應(yīng)注意。流動性大的拌和物其顆粒之間的內(nèi)摩擦較小，也就是說粘聚性較差，從而混凝土容易泌水和離析。如果一味的采取措施增大混凝土流動性，就會減小其粘聚性;如果一味的采取措施增大混凝土的粘聚性，就會減小其流動性。所以在實(shí)際的配合比設(shè)計中，如何達(dá)到既要盡可能提高混凝土的粘聚性，又要保證混凝土的流動性的要求，是配合比設(shè)計需要解決的問題。因此絮凝劑的選擇與摻量的控制是關(guān)鍵。

另外，高效減水劑可以有效地減少混凝土塌落度的損失，也可以提高其流動性。因此減水劑的選擇與摻量的控制也是很關(guān)鍵的。這里應(yīng)注意的是如果水下不分散混凝土使用液體減水劑，其減水劑的含水量，應(yīng)作為單位用水量一部分對待。

4施工工藝難點(diǎn)

碼頭基礎(chǔ)封底水下不分散混凝土施工水域水深一般較大，混凝土澆筑不容易精確定位，澆筑厚度難控制。為保證混凝土澆筑的定位準(zhǔn)確，可以采用導(dǎo)管法進(jìn)行水下澆筑。 但是水上施工受到潮汐影響很大，鋼導(dǎo)管在漲潮時隨船上浮，增大了導(dǎo)管底口與基槽巖面的距離，由此增加了不分散混凝土在水中的自由落差;在落潮時，鋼導(dǎo)管底口逐漸接近基槽巖面，直至與巖面接觸，由于水流的作用使船擺動，使得鋼導(dǎo)管卡在巖面與船邊的抱管器上，不但使得施工無法順利進(jìn)行，對船舶也存在安全隱患。但是如果采用了在管口底部增加軟管的方式，消除了導(dǎo)管底部與巖面的硬性接觸，又保證了在施工中不分散混凝土在水中的自由落差。 但是一個點(diǎn)位澆筑完成后，導(dǎo)管底部軟管內(nèi)充滿混凝土，使得導(dǎo)管重力加大，在移船至下一個澆筑點(diǎn)位時，會出現(xiàn)軟管脫落的現(xiàn)象。針對這一問題，可以在導(dǎo)管底部增加一個可活動的套管。

水下不分散混凝土施工中經(jīng)常出現(xiàn)混凝土凝固在泵管里使得泵管堵塞。其原因主要有兩點(diǎn)：一是有少部分粒徑較大的粗骨料（卵石）未經(jīng)篩選，直接下料進(jìn)行了攪拌，攪拌后經(jīng)過泵機(jī)進(jìn)入泵管后，又由于泵機(jī)功率不足，導(dǎo)致了堵管的現(xiàn)象。二是由于現(xiàn)場工作環(huán)境比實(shí)驗(yàn)室溫度高，泵送距離較長，配合比過于強(qiáng)調(diào)絮凝效果，絮凝劑摻量過大，因而大幅度提高了混凝土拌和物的粘聚性，使得混凝土過早凝固在泵管中。對此對混凝土的原材料加強(qiáng)控制，篩選出粒徑較大的卵石。還應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際施工條件調(diào)試混凝土配合比，使混凝土的配合比在符合相關(guān)規(guī)范的要求，達(dá)到設(shè)計要求的性能指標(biāo)，保證施工質(zhì)量的前提下，滿足實(shí)際現(xiàn)場施工作業(yè)要求。

5碼頭基槽標(biāo)高的變化對施工的影響

在碼頭基礎(chǔ)施工的過程中，會出現(xiàn)基礎(chǔ)內(nèi)部存在高差的情況。這樣的情況會對后續(xù)的封底水下不分散混凝土施工帶來一定的影響。為了保證水下不分散混凝土的施工質(zhì)量與效果，可以采用塊石或袋裝碎石等方式在基槽標(biāo)高變化處進(jìn)行隔離。

對于基槽高差變化不大的情況，應(yīng)先澆筑較深基槽的水下不分散混凝土。澆筑完成后，在其高差變化的邊緣處拋一條塊石墻或者袋裝碎石墻，然后澆筑較淺的基槽水下不分散混凝土，如圖1所示。

對于基槽高差變化較大的情況，應(yīng)首先在較淺的基槽區(qū)域的邊緣處拋投一條塊石或袋裝碎石隔墻。然后在澆筑較淺基槽區(qū)域的水下不分散混凝土，最后澆筑基槽較深區(qū)域的水下不分散混凝土，如圖2所示。

6 質(zhì)量檢驗(yàn)的要點(diǎn)

在水下不分散混凝土施工過程中如何控制的施工效果與質(zhì)量達(dá)到設(shè)計的要求，只靠在施工后檢測施工的標(biāo)高是不全面的，應(yīng)在施工過錯方中嚴(yán)格檢查每個澆筑點(diǎn)位的定位情況，檢查每次混凝土入管前的狀態(tài)。對于每個澆筑點(diǎn)位，澆筑前后應(yīng)進(jìn)行水深測量，采用施工方量與厚度的雙控，可以保證水下砼封底的質(zhì)量效果。

7結(jié)語

水下不分散混凝土的應(yīng)用，在水運(yùn)、水利等工程上逐漸體現(xiàn)了其獨(dú)有的優(yōu)勢，根據(jù)工程項(xiàng)目與施工現(xiàn)場的不同，水下不分散混凝土的施工方法與工藝多有不同。為了確保施工的質(zhì)量與效果，應(yīng)進(jìn)行嚴(yán)格的施工組織設(shè)計，采用符合現(xiàn)場實(shí)際情況的施工工藝，并且應(yīng)加強(qiáng)施工管理以及采用規(guī)范合理的質(zhì)量檢測手段。

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