混凝土水下施工與設(shè)計(jì)方案研究

1、<p>　　混凝土水下施工與設(shè)計(jì)方案研究</p><p>　　摘要：本文對(duì)不同混凝土水下施工方法進(jìn)行了深入的剖析，并對(duì)相應(yīng)的施工方法的設(shè)計(jì)方案進(jìn)行了一系列的探討，提出了相應(yīng)的建議，可為混凝土水下現(xiàn)場(chǎng)施工提供一些指導(dǎo)。 </p><p>　　關(guān)鍵字：混凝土；水下；施工與設(shè)計(jì) </p><p>　　水下澆筑混凝土就是在地面將混凝土進(jìn)行拌制，再將拌制好的混凝土用

2、某種方法在水下進(jìn)行澆筑和硬化，這一過(guò)程簡(jiǎn)稱(chēng)為水下混凝土施工。水下混凝土已經(jīng)在鉆孔灌注樁、地下連續(xù)墻等相應(yīng)的水利工程和海洋工程中得到了普遍的應(yīng)用，并收到了良好的效果。本文就將各種常用的水下混凝土施工方案進(jìn)行一下簡(jiǎn)要的介紹，并對(duì)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮的問(wèn)題進(jìn)行了一系列的討論。 </p><p>　　1 混凝土水下施工技術(shù) </p><p>　　1.1 裝袋疊置法 </p><p>

3、;　　將混凝土拌制物（坍落度控制在50-40mm）裝入透水的纖維織袋之中，要注意裝料體積占織袋容積的2/3左右為宜，將這些料袋碼放到水下的預(yù)定位置。這樣，料袋就像砌磚一樣交錯(cuò)有序的疊放在水下，必要時(shí)也可利用短鋼筋進(jìn)行加固。這種方法是最為傳統(tǒng)，造價(jià)也最為高昂，但其顯著的優(yōu)勢(shì)就是所形成的結(jié)構(gòu)十分的牢固。 </p><p>　　值得注意的是，這種方法僅能應(yīng)用在排水口的附近以及非沖蝕的情況下，或者是對(duì)水下結(jié)構(gòu)的整體要求并

4、不高的堵漏、搶險(xiǎn)等工作進(jìn)行應(yīng)用，也可以作為水下模板在水下立模困難的地方進(jìn)行應(yīng)用。 </p><p>　　1.2 開(kāi)底吊桶法 </p><p>　　開(kāi)底吊桶法的施工原理就是最大限度的保證拌制物與水體的接觸面始終如一。吊桶中的混凝土拌制物的頂部必須由油布等防水材料進(jìn)行覆蓋隔離；吊桶低部則要沿水下的地面打開(kāi)以便混凝土拌制物在不受干擾的環(huán)境下進(jìn)行灌注施工。 </p><p>

5、;　　值得注意的是，這種方法僅限于混凝土的用量較小或零星的水下灌注工程，同時(shí)必須要保持混凝土的坍落度要在150mm左右。與這種方法原理相類(lèi)似的還有夯擊法和振搗法，又稱(chēng)為端進(jìn)法，這兩種方法都是將混凝土由岸邊逐漸向水中推進(jìn)的灌注方法，已經(jīng)在水運(yùn)和水電混凝土工程中普遍進(jìn)行了應(yīng)用。續(xù)澆的混凝土必須在已露出水面的混凝土頂端進(jìn)行澆筑，接下來(lái)在混凝土的內(nèi)測(cè)利用夯擊或振搗等方式使混凝土的外側(cè)向水區(qū)逐漸進(jìn)行擴(kuò)散。 </p><p>

6、;　　1.3 垂直導(dǎo)管法 </p><p>　　垂直導(dǎo)管法就是采用密封性能優(yōu)質(zhì)的金屬管來(lái)對(duì)高坍落度的混凝土拌制物盡心灌注施工。初次灌注時(shí)，在導(dǎo)管的前端放置一個(gè)軟球，使混凝土頂住軟球在導(dǎo)管中流動(dòng)；當(dāng)軟球被頂出導(dǎo)管后，混凝土拌制物靠自身的流動(dòng)特性向?qū)Ч艿撞克闹芰鲃?dòng)，這樣就在導(dǎo)管的底端形成了自流平。 </p><p>　　值得注意的是，導(dǎo)管的底端，也就是混凝土的出口必須保持在新灌注混凝土的表面之

7、下，這種方法一般來(lái)說(shuō)都需要混凝土配合紡織用品來(lái)提高25%的單方水泥量，也就是說(shuō)采用富水泥配合比的方式，允許部分水泥在水下被沖刷掉，但這種方式很可能帶來(lái)環(huán)境的污染。 </p><p><b>　　1.4 泵壓法 </b></p><p>　　泵壓法就是以混凝土泵送機(jī)為主要設(shè)備，將拌制好的混凝土一次性的進(jìn)行泵送和灌注施工。這樣的方式可以使灌注出來(lái)的混凝土不僅工作度十分的優(yōu)

8、良而且其強(qiáng)度也非常的高。但是，泵管的出口端必須在混凝土中保持一定的深度（一般30-40mm，最大不超過(guò)1m）。倘若埋深過(guò)淺，則會(huì)導(dǎo)致倒流水的現(xiàn)象發(fā)生；如若埋深過(guò)深，由于管內(nèi)的蹩壓過(guò)大會(huì)產(chǎn)生爆管的可能。除此之外，并不是任意型號(hào)的泵都能保證在這種工況下而不發(fā)生堵管的現(xiàn)象。同時(shí)，泵管還必須要確保混凝土在管中的流動(dòng)狀態(tài)，否則泵壓則會(huì)使混凝土的流動(dòng)狀態(tài)發(fā)生紊亂，進(jìn)而在其附近發(fā)生流動(dòng)失控的現(xiàn)象。 </p><p>　　值得注

9、意的是，這種方式與導(dǎo)管法原理及其相似，不同的是這種方式使導(dǎo)管的截面積增大的同時(shí)減少了提升的次數(shù)，而且能夠確保終灌時(shí)還能有充足的壓力；當(dāng)水下所灌注混凝土的觸及面積需要擴(kuò)大時(shí)，還要將柔性軟管與金屬泵管進(jìn)行連接，由潛水員在水下進(jìn)行移動(dòng)灌注施工。泵壓法需用專(zhuān)屬的泵送設(shè)備且要求有較強(qiáng)的攪拌能力以滿足灌注的強(qiáng)度，水深一般不宜超過(guò)15m。 </p><p>　　1.5 摻和絮凝劑法 </p><p>　

10、　通過(guò)添加絮凝劑，又稱(chēng)為抗分離劑或增稠劑。利用這種混泥土外添加劑可以制備出一種具有較高黏度的、在水下可以不分散的混凝土體系。這種特殊的混凝土在水下進(jìn)行短距離的自由沉降時(shí)不僅可以有效的抵抗水流的沖蝕作用而且還不需要進(jìn)行振搗，可以在水下自流平、自密實(shí)，使施工程序大大的簡(jiǎn)化而且縮短了工期，最為重要的是可以降低對(duì)水域的污染。 </p><p>　　這種方式由于可以沿用目前所應(yīng)用的灌注設(shè)備，是一種大規(guī)模應(yīng)用的較好辦法。此種

11、方法在抗壓強(qiáng)度在25-30MPa的范圍內(nèi)，其成本在我國(guó)要比普通混凝土的成本要多0.5-1倍，在國(guó)外大約為1.5-2倍。 </p><p>　　除以上所述之外，水下混凝土的施工方法還有預(yù)填集料灌漿法及水下瀝青混凝土等等，這里就對(duì)其進(jìn)行詳述。 </p><p>　　2 混凝土水下施工設(shè)計(jì) </p><p>　　在上述所討論的各種水下混凝土的施工方法中，最為常用的就是導(dǎo)管

12、法以及改進(jìn)方法。這種方法由于能夠確保結(jié)構(gòu)的整體性和強(qiáng)度要求，可以應(yīng)用在規(guī)模較大、進(jìn)行連續(xù)施工的水下工程中。在施工過(guò)程中，除了實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和操作的熟練程度以外，導(dǎo)管的布置、灌注程序以及混凝土的流動(dòng)控制等都是影響導(dǎo)管施工質(zhì)量的重要因素。很多實(shí)踐可以證明，混凝土的強(qiáng)度隨著其與導(dǎo)管的距離的加大而降低，因此，導(dǎo)管的間距要在合理的范圍之內(nèi)控制到最小為宜。 </p><p>　　水下混凝土施工的關(guān)鍵就是利用相應(yīng)的設(shè)備將水體與混凝土

13、相隔離，或者單純的依靠混凝土自身的黏度來(lái)抵御與水體接觸所發(fā)生的沖蝕和離析作用。在不同的環(huán)境可采取不同的方式進(jìn)行施工，例如，在流動(dòng)較強(qiáng)的水域或者較深的水環(huán)境條件下進(jìn)行施工時(shí)，應(yīng)加強(qiáng)對(duì)增稠劑的應(yīng)用來(lái)提高混凝土的整體質(zhì)量，即采用機(jī)械隔水法和化學(xué)隔水法相結(jié)合的方式來(lái)提高灌注過(guò)程中以及灌注后的混凝土抗水性能。這種以?xún)煞N或者多種方式來(lái)提高水下混凝土質(zhì)量的措施已經(jīng)成為當(dāng)前水下混凝土施工的發(fā)展方向。 </p><p>　　不同的

14、施工方法都有其自身的優(yōu)勢(shì)和不足，此外，各種施工方法都有著自身的適用范圍。在方案的設(shè)計(jì)時(shí)，要依據(jù)工程的具體要求，分別從成本控制、施工條件、現(xiàn)場(chǎng)以及水下環(huán)境等方面進(jìn)行綜合的技術(shù)經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)。水下混凝土工程的成敗，不僅設(shè)計(jì)理論對(duì)其有著直接的影響，而且在很大的程度上式取決于施工的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)與施工態(tài)度上，因此，必須加強(qiáng)對(duì)施工管理工作的重視程度。 </p><p><b>　　3 結(jié)語(yǔ) </b></p&

15、gt;<p>　　除了以上所述有關(guān)施工方法的設(shè)計(jì)與施工措施之外，還要增和考慮水下灌注混凝土的配合比，原材料的選擇，在高寒地區(qū)還要考慮防凍措施等，由于篇幅所限，這里就不再一一進(jìn)行贅述。最重要的是要加強(qiáng)施工管理的工作來(lái)提高整個(gè)工程的質(zhì)量。 </p><p><b>　　參考文獻(xiàn) </b></p><p>　　[1] 歐婭.魏詩(shī)雅 水下澆筑混凝土淺析[J]-致

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