浅谈水利工程中水下混凝土的施工技术要点

第１８卷第４期　２０１２年４月　水利科技与经济　Ｗａｔｅｒ　Ｃｏｎｓｅｒｖａｎｃｙ　Ｓｃｉｅｎｃｅ　ａｎｄ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ａｎｄ　Ｅｃｏｎｏｍｙ　Ｖ０１．１８　Ｎｏ．４　Ａｐｒ．，２０１２　浅谈水利工程中水下混凝土的　施工技术要点　刘晓峰，王泽福　（黑龙江省虎林市８５６农场水务局，黑龙江虎林１５８４００）　［摘要］与普通的混凝土相比，水下混凝土不仅具有流动性能好、泌水性能高、抗分散性能强　等特点，而且它是在普通混凝土上添加了絮凝剂，能够确保混凝土的粘稠性，使混凝土不易出　现分层、离析现象。在水利工程中采用水下混凝土施工技术进行施工，有助于处理一些技术难　题，降低施工难度，确保水利工程建设质量。针对水利工程中水下混凝土的主要特性进行了分　析，对水利工程中水下混凝土的施工技术要点作出了相关的探讨。　［关键词］水利工程；水下混凝土；施工技术　［中图分类号］ＴＶ５２　［文献标识码］　Ｂ　［文章编号］　１００６—７１７５（２０１２）０４—０１０２—０２　性作用的影响，容易使混凝土拌和物中的粗分散体系颗　粒表面发生改变，促使粗分散体系中的颗粒与水泥颗粒　联结在一起，形成稳定的网状结构，成为新型的水下不分　散混凝土，并具有较好地泌水性能，从而控制水泥与骨料　之间的分离。一般而言，当掺加的絮凝剂数量超过　０．５％，基本上不会出现泌水现象，从而有利于混凝土保水　性及粘稠性的增强。经天津卫生防疫站检验，絮凝剂是　一１　水利工程中水下混凝土的主要特性　１．１流动性能好　水下混凝土在浇筑过程中，不需要依靠外力进行振　捣，只需通过钢筋缝隙便能密实填充到每一个地方，形成　均匀的自我密实结构，而且在此过程中可以自流平，不泌　水，不会发生骨料分离。因此，具有较强的流动性能。经　过原西德的试验规范ＤＩＮ１４８方法测定，水下混凝土的　０种安全的保水材料，对人体健康无损害，可适用于水利　扩展度保持在在３５—５０　ｃｍ的范围内，远远超出了普通混　凝土的标准要求。经科学的ＧＢＪ８０—８５方法检验，水下　混凝土的塌落度为１８～２２　ｃｍ，完全达到了普通混凝土规　范的性能要求。但是水下混凝土的流动性会根据现场条　件及施工方法的变化而变化，流动性大的混凝土便于工　程施工，但是在浇筑过程中容易发生粗骨料下沉，流动性　工程建设。　２　水利工程中水下混凝土的施工技　木分析　２．１垂直导管法　垂直导管法主要采用密封性强的导管来进行水下灌　注混凝土施工，在进行施工前需在导管中的混凝土面安　放一个软体小球，水下混凝土通过自身较强的流动性能　会将小球顶向四周，在导管的下端形成自流平的混凝土。　垂直导管法的施工机具一般由混凝土下流的导管及装料　漏斗组合而成，且导管内径在２５—３０　ｃｍ之间。其施工技　术要点包括：　（１）在进行混凝土浇筑前，应确保混凝土与水相互分　离，也就是在浇筑开始时，应将水中的导管注满混凝土后　小的混凝土，水下捣固的难度将加大，混凝土填充密实趋　于缓慢状态。　１．２抗分散性能强　在水利工程施工过程中，在搅拌混凝土时加入适当　的絮凝剂后，混凝土拌和物便不易流失、不发生离析，具　有抗冲刷的能力。通过筛洗混凝土拌和物或水溶液的ｐＨ　值及透光率能够检验水下混凝土的抗分散性能。当ＳＣＲ　絮凝剂掺量超过水泥重量时，其水溶液的ｐＨ值范围通常　在在８～１Ｏ以内，透光率达到了９ｏ％以上，且其拌和物即　再将底盖打开，让滑塞能够滑出导管内，以免导管中充满　水，而增大混凝土在水中的落差，使混凝土的质量得到有　效控制。　（２）在水下混凝土浇筑过程中，应不停地将装料漏斗　加满混凝土，确保导管内的混凝土时刻充裕，避免水流反　窜现象的出现。　（３）导管的下端最好能够插入到已完成浇筑的混凝　使在深４０　ｃｍ水中落下时，其水泥流失不会超过１０．２％，　而普通混凝土水泥流失率一般在６０％以上。因此，水下　混凝土具有较强的抗分散性能，能使混凝土在水中的配　合比保持不变，在水下形成均匀的混凝土结构。　１．３泌水性能高　掺人了絮凝剂的水下混凝土，由于受絮凝剂表面活　【收稿日期］２０１２—０３—２８　［作者简介］　刘晓峰（１９６７一），男，黑龙江虎林人，助理工程师；王泽福（１９６５一），男，ｌ￣ｔＪＩＩ苍溪人，助理工程师　一１０２—　刘晓峰，等：浅谈水利工程中水下混凝土的施工技术要点　土中，确保导管内的混凝土时刻充裕就是为了减小从混　第４期　内，之后再进行泵压输送，保证输送管内的水与混凝土相　互隔开，并且要随时将输送管内塞满混凝土。　（３）一旦混凝土输送中途突然断开时，应立即将输送　管的出口处埋人到浇筑好的混凝土当中，避免水流入到　输送管内。当浇筑范围过大时，应及时安排潜水员将浇　筑位置进行移动。　凝土中拔出导管下端的难度，使其保持在３０～５０　ｅｍ之　间，而且必须保证混凝土在水中能够自由落下。　垂直导管法一般适用于工程规模较大、水位较深的　混凝土施工，目前在一些大型的水利工程施工中得到了　应用。如铁岭电厂沉井工程水下混凝土施工时就采用了　垂直导管法进行施工，在３８　ｍ的水下灌注了１　２００　ｍ　的水　（４）泵压输送完成后，应及时将混凝土输送泵机清洗　下混凝土，解决了一些技术上的难题。　２．２开底吊罐法　开底吊罐法的好处在于能够使混凝土拌和物与水的　接触始终保持在同一表面。其施工技术要点包括：　（１）在进行混凝土浇筑时通过吊机将吊罐放置于水　中，待吊罐底部距离浇筑仓面较近的时候，再将底门打　开，直到混凝土全部排出后，才能将吊罐脱离混凝土面。　（２）吊罐内的混凝土顶端必须覆盖上防水油布或帆　布，而底部必须随时沿水下地面打开，这样能够确保混凝　土在不受到任何外力作用下进行浇筑。　（３）必须保证每批续浇的混凝土都倾注在已完成水　下浇筑的混凝土顶端，接着通过振捣或夯击等手段将混　凝土外侧逐渐向水区延伸。　吊罐法一般采用圆锥形的施工机具，罐底开口呈弧　形，以便混凝土能够顺利排出。吊罐法适用于所有配合　比的混凝土及规模较小、水位较浅的工程建设中，目前在　许多水利工程项目中得到了应用。如广东三百ｆ－ＪＴＪ￣闸护　坦工程建设中，就采用开底吊罐法来进行施工，在０．５～　４　ｍ的水中灌注了１　０００／／１　的水下不分散性混凝土，使施　工质量得到了保证，降低了施工成本。　２．３泵压输送法　泵压输送法主要以混凝土输送泵为施工机具，将拌　和后的混凝土输送及浇筑工作一次性完成。泵管内的混　凝土出品部位应保持在混凝土适当的位置中，其最大深　度为１　ｍ，通常在３０～４０　ｃｍ范围内，倘若过深，泵送阻力　将会增大，这样泵管内压力将有所增大，易发生安全事　故。倘若过浅，将会出现水向泵管内倒流现象，因此，必须　随时留意混凝土的流注状态。　泵压输送法的施工要点具体包括：　（１）在安置泵管时应尽量考虑出现水下混凝土泵送　阻力较大的情况，避免弯头过多、管径过小、管路弯曲的　现象发生，并通过一些有效措施来降低混凝土泵送阻力，　如掺加混凝土泵送剂等。　（２）在混凝土泵压输送前，应将海绵球塞入到输送管　干净，同时注意防止清洗出来的混凝土污染水域。　３　水下混凝土施工质量控制　（１）在进行水下混凝土浇筑的过程中，应根据施工配　合比来选取原材料，在陆上时先通过先进地搅拌机来生　产混凝土，其搅拌时间保持在３　ｒａｉｎ以上，拌好后的混凝土　由溜槽直接滑落到运输船上的吊罐内，再按照搅拌机的　容量要求，将新拌混凝土运输到指定的水域中。　（２）混凝土指定的浇筑水域必须为静水，而临近混凝　土浇筑仓面的闸门禁止打开；相反，距离远的闸门可打开　以便排水。这样做的目的在于避免流水冲刷，确保排水　系统的正常运行，为混凝土质量提供有力保障。　（３）吊罐需由吊机轻轻放人水中，工作人员通过水面　的定位框控制吊罐的具体位置，位置不当，则由潜水员稍　微加以调试。当吊灌底部距水下地面的距离接近４０—　８０　ｃｍ时，应将吊灌底门及时打开，以便水下混凝土能够自　由下落。待卸料工作结束后，再将吊罐慢慢提升，以免新　浇混凝土受到扰动的影响。　（４）在完成好浇筑后，应通过水下摄像机将仓面拍摄　下来，由水上监控人员通过传送过来的图象对仓面给予　检查，以免漏浇的情况发生。　［参考文献］　［１］陆泉林．水下不分散混凝土性能研究［Ｊ］．石油工程　建设，１９９４，（４）：１７—２３．　［２］刘昌君．在灌注桩施工过程中的水下浇筑混凝土的　技术要点分析［Ｊ］．城市建设理论研究，２０１１，（９）：　２３—２５．　［３］李智．论水下混凝土灌注桩施工工艺［Ｊ］．建筑知　识．２０１０，（Ｓ１）：２５—２７．　［４］陈立明，冯微．水下不分散混凝土的性能特点及　其在水利工程中的应用［Ｊ］．水利水电技术，２０００，　（８）：５６—５８．　（编辑：赵琳琳）　．　．——１０３－－－——