水下不分散混凝土施工技术研究

水下不分散混凝土施工技术研究

李新刚

中国葛洲坝集团第二工程有限公司四川成都610000

摘要：水下不分散浇筑混凝土可省去为创造干地施工条件所必须的围堰、基础防渗和基坑排水工程的工期和费用。无论是寒冷还是炎热季节，水环境对混凝土硬化都具适宜条件，在无法建成围堰的情况下，水下不分散混凝土甚至是形成水中混凝土建筑物的唯一方法。因其施工工艺简单，施工质量比较容易得到保证，而被广泛应用。为此，在接下来的文章中，将围绕水下不分散混凝土施工技术方面展开分析，希望能够给相关人士提供重要的参考价值。

关键词：水下不分散；混凝土；混凝土；施工技术

引言：水下不分散混凝土施工工艺简单，施工质量比较容易得到保证。为了更好的将水下不分散混凝土施工技术应用于工程建设中，文章将重点围绕该项技术展开全面的探究。

一、水下不分散混凝土的施工方法

（一）原材料选择

水泥：水泥活性是决定混凝土强度的基本条件。选用质量稳定、活性较高、需水量低、流变性能好的P.O42.5中低热水泥，安定性合格，进场强度≥52MPa，标准稠度用水量≤27%，与外加剂、掺合料的适应性好。砂子：采用洁净、级配良好的低碱活性二区中砂，Mx=2.3～3.0，含泥量≤3%，泥块含量≤1%。石子：选用粒径5～31.5mm连续级配的非活性机制碎石，质地坚硬、洁净，级配合理，含泥量≤1%，针片状颗粒含量≤10%。外加剂：高效减水剂是满足混凝土工作性要求和获得最终强度的关键材料，选用聚羧酸类高效减水剂，减水率≥25%，以便有效地减少拌合用水，降低水胶比，大幅度提高混凝土强度。还可以更好地分散掺合料和水泥颗粒，使其不易絮结成块，增加混凝土的流动性。掺合料：制备高性能混凝土仅仅依靠水泥活性和提高水泥用量是远远不够的，且水泥用量过高对混凝土性能并不完全有利。为此，选用二种矿物掺合料，利用叠加效应获得较高的活性系数。同时，可以改善水泥石的微孔结构，减少空隙，使混凝土更加致密，提高耐久性。粉煤灰：F类II级粉煤灰，烧失量≤8%，需水量比≤100%。矿渣粉：95级粒化高炉矿渣，经干燥、粉磨，达到相当细度，其细度为（400±20）m2/kg。早强型混凝土絮凝剂：市场采购专业生产厂家新一代产品。拌合水：采用自来水。

（二）水下不分散混凝土的运输及浇筑

水下不分散混凝土运输及浇筑，必须选择材料离析少及损失少的方法，快速运输，立即浇筑。当发现有显著离析寸，必须重新搅拌，使混凝土质量均匀。现场运输按工程条件、工序、混凝土量、经济效益及和易性选定。可采用混凝土泵、吊罐、带式输送机、混凝土溜槽及手推车等。水下不分散混凝土的浇筑，原则上使用导管，混凝土泵或开底容器。使用混凝土搅拌车、搅拌船的输送带或手推车等其他方法进行浇筑，此时一般水下不分散剂的用量要适当增加。使用导管法时，导管必须不透水，使混凝土圆滑流下，一般导管直径大小要达到粗骨料最大直径的8倍左右。水下不分散混凝土流动性好，确保质量的流动距离可按3—6m考虑。采用泵压法时必须不透水且在浇筑中经常充满混凝土。但必须注意：当泵送开始时，如输送管内有水，要采用下列方法：第一，在泵送前先输送水下不分散砂浆；第二，在泵管内先投人海绵球；第三，在泵管外装活门，在输送管投入水中之前，无在水上将管内充满混凝土，关上活门再沉放到预定位置。

（三）养护和模板

为防止水下不分散混凝土在硬化过程中受动水、波浪等冲刷造成的水泥浆流失及混凝土被淘，必须进行养护。为此，要预计动水作用，设置安全可靠的模板或用苫布把混凝土表面保护起来。水下不分散混凝土模板设计和施工要注意模板的强度及拆模时间受NDC的流动性和凝结时间的影响。可以拆模的混凝土的抗压强度，一般可与空气中施工的普通混凝土等同对待。

（四）在水下不分散混凝土浇灌时的注意事项

首先，混凝土在水中自由落下时，须对水中自由落差进行严格的管理，如管理不严就会造成混凝土质量的下降及出现水质污染；其次，对浇灌中的混凝土流动面的形状，混凝土的扩展状态及填充状态进行检查；再次，检查浇灌完的混凝土上表面是否平坦，并且各个角度是否确实浇灌到设计尺寸位置；最后，为检查混凝土是否按照计划进行浇注，在浇完后须及时对混凝土浇灌量进行复查。

二、水下不分散混凝土的工程应用

（一）某船台滑道水下节点施工

该滑道陆上部分为现浇钢筋混凝土轨道梁，干砌块石护坡。水下部分为桩基和预制钢筋混凝土井字梁结构。桩梁结构处水下节点48个，节点高1m，下部为60cmX70cm，上部为50cmX50cm，水深1-6m。设计要求井字梁安装就位后须在节点孔内浇灌抗压强度为25MPa以上的混凝土，确保桩与井字梁的整体。由于用常规水下混凝土浇筑无法施工，故施工单位决定采用NDC。施工气温-3-5℃，施工区水流速2-3m/s，水温1-3℃。使用江南水泥厂525硅酸盐及矿渣硅酸盐水泥，水泥用量550kg/m，，用水量258.5kg/m，PN为3.2%的水泥重量。水泥、砂、石、PN干拌20s后加水湿拌3min。出料至吊斗（溜槽），潜水员将导管就位后通知放料。浇筑后等6d在节点子L钻取2根田直径100mm，h＝240mm的混凝土芯样，外观检查混凝土浇注质量均匀，无断层、裂缝、夹砂、孔洞等。

（二）某大桥中墩加固工程

该工程建于2017年10月，竣工验收钻孔取样，潜水及水下录像检查发现，大桥中墩混凝土与基岩的接触比较薄弱，墩底部还有一条长约30cm、宽5cm的冲沟。为提高中墩结构的可靠度与耐久性，决定沿中墩基础周围浇筑一道高1m、宽0.8m的加固圈，加固圈外围先筑水下麻包混凝土围堰，然后用水下导管法施工。采用NNDC一2国内开发成功的纤维类水下不分散剂，配制的NDC具有良好的流动性保持能力和水下浇筑性能。施工过程NDC在混凝土拌和楼搅拌（每罐搅拌1.25m），后经汽车运输（运距1000m），再卸至混凝土卧罐，然后再卸至导管储料斗，再下至导管。整个施工过程基本顺利。现场测试，出机坍落度为22.8cm，运到现场后为22.0cm，坍落度基本没有损失。质量控制良好的NDC，不离析，不泌水，易于施工。据配合施工的潜水员水下检查反映，水下不分散混凝土浇灌至水下后具有良好的水下自流平能力，且水泥浆散失很少，混凝土具有橡胶状韧性，即使稍有扰动也不会分离。采用江山水泥厂的525普通硅酸盐水泥，水泥用量479kg/m，用水量249kg/m，NNDC一2粉剂用量为水泥重量的5.80％，水剂用量为3.52％。为反映NDC现场施工质量，除在拌和楼机口取样外，施工前专门制作3.08X1mX1m的试验槽，吊放在中墩同样水深位置（水深5-6m），采用与中墩加固完全相同的施工方法进行浇筑。施工第二天将试验槽吊出水面，养护到期钻孔取样。为测得新老混凝土的粘结强度和钢筋握裹强度，在试验槽内预先布设混凝土被粘体和钢筋。水下试验槽取样28d抗压强度为33.9MPa，水陆比达0.86。表明混凝土具有良好的水下抗分散性。

结论

简而言之，文章通过对水下不分散混凝土施工技术的分析，表明该项施工技术具有施工工艺，组织施工方便，可以节省人工，有利于加快施工进度，降低工程造价等方面的优势，值得被推广[2]。

参考文献：

[1]王洪顺.浅谈水下混凝土的配制及施工[J].商品混凝土，2015，（04）.

[2]郭益民.混凝土原材料的检测和控制[J].青海交通科技，2018，（06）.