水下浇筑混凝土(施工方式)

水下浇筑砼

摘要：采取必然办法，在清水或泥浆下浇筑混凝土而不使混凝土中水泥浆等流失或稀释的方式，从而知足水下结构对混凝土的强度等质量的要求。

文章就水下浇筑混凝土工程常常利用的施工方式、施工要点和应注意的问题进行了论述。

关键词：水下；浇筑；混凝土；施工；质量

水下浇筑混凝土系指在地面上进行搅拌，直接灌注于水下结构部位，并当场成型硬化的混凝土，简称水下混凝土。这是一种用普通的混凝土材料、特殊施工工艺的施工方式，能够省去因造成干地施工条件所必需进行的一系列工作，如基坑排水，基坑防渗和施工围堰等。水下混凝土的施工方式主要有：直接浇筑法、吊斗法(也称开底容器法)、导管法(也称直升导管法)、泵送浇注法、灌浆法和袋装混凝土法等。

1 直接浇灌法将搅拌好的混凝土按图1所示直接浇灌在水下。当混凝土部份露出水面后，把新浇的混凝土在其周围继续灌下。如此持续全面向前推动，把水排挤走，直至浇筑任务完成。这种混凝土的浇灌方式仅适用于水深为1～2m之内，水大体静止，且对混凝土质量要求不很严格的情形下。

2 吊斗法将搅拌好的混凝土装在设有活动底板的容器内，平稳地吊放到水中，尽可能接近基底或已浇水下混凝土的表面，平稳地打开底板排出口，

再将容器慢慢地提起，使混凝土流下(图2)。这种施工方式，容器沉入水中时，混凝土上面与水接触，底部打开排出混凝土时，混凝土与周围的水在某种程度上有混合，易引发局部材料分离。因此，不易在对混凝土质量要求十分严格的部位利用。

3 导管法通过导管等装置进行混凝土浇筑的作业。开始时，依托灌入的混凝土压力推动隔水塞将管内的水或泥浆排挤出去，接着由于导管底部管内压力大于管外压力，使浇注的混凝土从管底向上推动(图3)，混凝土顶面与水接触部份可能质地松散，可在最后清除。这种水下混凝土施工方式，能保证良好的浇筑质量，因此被普遍采用，常常利用于地下持续墙、灌柱、沉井和沉箱的水下封底等。

导管一般用钢管制成，国外也有效尼龙布制成的软管做导管的。为了拆卸方便常采用法兰盘或丝扣相连接。组拼的导管应内径一致，内壁平顺，有足够的密封性和牢固性。导管直径为200～400mm。导管顶部设置漏斗，其上方一般设储料斗和工作平台。储料斗的容积应知足第一斗混凝土放下后能将导管底埋入混凝土很多于1m；漏斗的高度除应知足操作需要外，并应知足灌注到最后阶段管底压力的需要。

管底的启闭装置常采取利用隔水塞和开闭底扇门等方式。隔水塞是导管顶部或水面以上导管内悬吊的可浮球或钢制夹有胶垫的有导向的圆盘，其直径大体与导管直径相等；在浇灌混凝土前，导管下放至距基底约25～40cm处，当混凝土量备足后，及时切断隔水塞的悬吊线或拔塞，便开始混凝土的浇筑。开闭底扇门是先将密封底盖铰接在导管底口，使导管在管内无水的情形下插至基底，再将混凝土装入导管内，达到必然量后把导管向上提高10cm左右，混凝土以其自重打开底盖而顺利流出。第一批混凝土应将导管至少埋深1m。

浇筑要求要边浇灌混凝土边提升导管和分段拆卸导管。浇灌进程中导管应始终埋在混凝土中，其埋深很多于1m，也不该大于6m。实际浇灌的混凝土强度品级应高于设计的混凝土强度。混凝土粗骨料的最大粒径应不大于导管内径的1／6～1／8；混凝土的坍落度宜控制在16～22cm范围内。

4 泵送法通过混凝土泵的有压输送将混凝土送到相当远的地址的浇灌方式。在浇灌水下混凝土的进程中，一样要维持将排出口完全埋入已浇混凝土中。

5 灌浆法先在需浇筑混凝土的范围内按必然间距布置灌浆管或先设套管，使管口接近坑底处，抛投碎石或卵石等粗骨料，然后，以注浆管不断灌注水泥砂浆，水泥砂浆由管底进入粗骨料裂缝中，将水挤排出去即形成混凝土。注浆管的水平和垂直间距～般为1～2m，应由实验肯定。这种方式，虽然省去了大量的混凝土搅拌和输送工作，但其质量较导管法差，仅用于非重要承力部位，如水平承台等。

6 袋装混凝土法将普通混凝土或干拌混凝土装入用麻、棉或其他合成纤维等粗网目布做成的袋内，由潜水工在水下直接将袋装混凝土码在所需浇筑混凝土处。袋与袋之间的粘着只靠由布纹渗出的水泥砂浆，因此其抗剪力差。为了克服这一缺点，人们常在重叠几层的袋上插入可打进φ16～20mm的钢筋。干拌混凝土则靠水下渗入水的水化作用。袋装混凝土常常利用于沉井、沉箱刃脚等处的孔洞堵塞和一些特殊部位，如图1所示的筑浅坝等。由于其整体性较差，这种方式不适用于主要承力混凝土施工。

水下混凝土灌注施工要点

第一、对施工设备质量要严格要求混凝土灌注所需施工设备、机具要求配套而且性能完好。这是保证灌注水下混凝土质量的大体条件。

1）施工现场要有备用发电机，要保证备用发电机性能良好，足以应付施工进程中可能发生的断电情形，如此能够避免灌注时刻延误，避免造成断桩事故。

2）留意混凝土拌和机类型的选择，宜选用大容量拌和机，在数量上能够保证混凝土的持续灌注。对混凝土拌和机在每次利用前都应进行认真的检查维修。

3）导管是灌注水下混凝土的重要工具，其直径大小要按照灌注混凝土骨料级配要求进行选择。要求导管应具有足够的强度和刚度、且密封性良好，管壁滑腻、导管平直，无穿孔裂纹，导管接口处应有弹性密封垫圈。假设导管接头密封不严，焊缝破裂，水从接头或焊缝中浸进会引发事故，因此施工之前须要进行水密、承压和接头抗拉实验。

4）储料斗、漏斗、溜槽和其他有关灌注机具利用前都应进行检查，以保证施工安全和施工质量。同时，储料斗的大小要知足第一次封底混凝土存储数量的要求。

第二、严格控制混凝土的配合比水下混凝土的强度、品级和材料应符合设计要求和《水工混凝土施工规范》(DL/T5144-2001)的规定。选用骨料要重点留意以下几点：

1）水泥一般选用普通硅酸盐水泥或硅酸盐水泥，初凝时刻宜不早于，宜选用标号在以上的水泥。所选的水泥品种应通过初凝时刻和抗压强度实验。要留意水泥的用量要达到规范规定的标准。

2）粗骨料宜选用坚硬的碎石，碎石采用还击破设备加工。骨料最大粒径不该大于导管直径的1/6～1/8和钢筋最小净距的1/4，同时粒径在40mm之内。粗骨料的级配应保证混凝土具有良好的和易性。细骨料宜采用级配良好的中、粗砂。混凝土的含砂率一般为45％～50％，水灰比宜采用～。

3）为进步和易性，混凝土中宜掺进外加剂，水下混凝土常常利用的外加剂有减水剂、缓凝剂等，掺进外加剂前，必需通过实验，以肯定外加剂的利用种类、掺进量和掺进程序。总之，混凝土的配合比必需与导管灌注水下混凝土相适应。适合的配合比应使混凝土具有足够的可塑性和粘聚性，易于在导管中活动而又不易离析。而且一般来讲，当水下混凝土的强度高时，其耐久性也好。因此要从水泥标号的选择、水泥及水的用量比例、骨料的种类和性质及掺用外加剂等几个方