超大體積水下混凝土施工

陳子陽

摘要：本文針對(duì)超大體積水下混凝土施工過程中的要點(diǎn)進(jìn)行論述，分別從封底前準(zhǔn)備工作、平臺(tái)搭設(shè)、布料點(diǎn)設(shè)置及澆筑順序等方面進(jìn)行闡明與分析。在封底前準(zhǔn)備工作中，要注意基底隔離這道工序，對(duì)封底質(zhì)量起關(guān)鍵性作用；布料點(diǎn)的設(shè)置應(yīng)遵循導(dǎo)管的累加作用區(qū)域?qū)崿F(xiàn)全覆蓋，相鄰作用區(qū)域有所重疊的原則；澆筑順序采取先四角，再四周，隨后向中間逐步推進(jìn)的水下混凝土封底工藝。

Abstract： In this paper， the main points of the construction process of extra large concrete underwater are discussed， and the preparation work， platform erection， laying point setting and pouring order are expounded and analyzed respectively. In the preparation work before the back cover， pay attention to the base isolation of this process， the back cover the quality of the key role； cloth point should be set to follow the cumulative role of the catheter to achieve full coverage， adjacent areas of the overlap of the principle； Take the first four corners， and then four weeks， then to the middle of the progressive advance of the underwater concrete back cover process.

關(guān)鍵詞：超大體積水下混凝土；基底隔離；布料原則；澆筑次序

Key words： ultra-large volume underwater concrete；base isolation；fabric principle；pouring order

中圖分類號(hào)：U445.57 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-4311（2017）21-0133-02

1 鋼圍堰封底施工

以某橋?yàn)槔?，鋼圍堰封底混凝土為C25水下混凝土，厚度為4.9m，總方量為5700m3，澆注方量較大。整個(gè)封底混凝土將一次澆注完成，如此可保證封底混凝土澆注質(zhì)量及封底效果。封底施工采用2個(gè)中央集料斗，多導(dǎo)管布置，先四角，再四周，隨后向中間逐步推進(jìn)的水下混凝土封底工藝。

完成鋼圍堰下放后，應(yīng)清理圍堰內(nèi)壁及護(hù)筒外壁，在護(hù)筒頂口搭設(shè)封底平臺(tái)，并在指定位置設(shè)置28根灌注導(dǎo)管，預(yù)先卡掛在封底平臺(tái)上?？紤]鋼圍堰結(jié)構(gòu)的對(duì)稱性，將2個(gè)中央集料斗臨時(shí)固定在相應(yīng)位置，然后搭設(shè)腳手架，并針對(duì)每個(gè)導(dǎo)管位置布置1條溜槽。封底混凝土開始施工時(shí)，向中央集料斗集中供料，待料斗中混凝土滿足首灌要求后，中央集料斗針對(duì)1個(gè)導(dǎo)管進(jìn)行開盤并持續(xù)補(bǔ)料，待混凝土標(biāo)高度達(dá)到要求時(shí)，則換下一個(gè)導(dǎo)管重新開盤，不斷循環(huán)往復(fù)，直至封底完成。

2 封底前施工準(zhǔn)備

2.1 圍堰內(nèi)壁、護(hù)筒壁清理

隨著施工時(shí)間的增加，鋼護(hù)筒外壁及圍堰內(nèi)壁上會(huì)或多說少的出現(xiàn)一些雜物，這時(shí)為了保證整個(gè)施工項(xiàng)目的質(zhì)量不受影響，應(yīng)安排潛水員水下用高壓水槍將雜物清理干凈。

2.2 基底找平

鋼圍堰下沉到位并臨時(shí)固定后，需要對(duì)圍堰內(nèi)基底進(jìn)行清理整平，使用砂石泵進(jìn)行基底找平，在泵管上做好標(biāo)記，保證基底大面平整，泥面標(biāo)高滿足設(shè)計(jì)要求。如用空氣吸泥機(jī)清理整平，效果不理想，會(huì)形成蜂窩狀的泥面形態(tài)。

2.3 基底隔離

根據(jù)水下混凝土封底經(jīng)驗(yàn)，混凝土的流動(dòng)可能會(huì)導(dǎo)致局部基層淤泥擠壓隆起并覆蓋在混凝土上面，出現(xiàn)夾層現(xiàn)象，這會(huì)大大影響封底質(zhì)量。為此，應(yīng)針對(duì)基底面進(jìn)行處理，采用“分塊，分區(qū)域”在泥面上鋪設(shè)一層鋼板網(wǎng)，共分為18個(gè)區(qū)域。（圖1）圍堰內(nèi)壁、護(hù)筒四周及支撐管位置需要潛水員下水進(jìn)行處理，將鋼板網(wǎng)分成小塊擺放或是利用砂袋填補(bǔ)。這一步驟將會(huì)影響整個(gè)封底效果，特別是在水頭差大于15m的封底施工中，將尤為重要。

2.4 封底平臺(tái)、灌注導(dǎo)管布置

2.4.1 封底混凝土平臺(tái)布置

采用中央集料斗進(jìn)行封底，封底平臺(tái)主要由型鋼、跳板等材料組成，型鋼布置于鋼護(hù)筒及圍堰頂口上。根據(jù)澆注平臺(tái)標(biāo)高、最遠(yuǎn)處導(dǎo)管至分料槽口的水平距離、溜槽坡度（1：3～1：4），確定中央集料斗的底標(biāo)高。采用腳手管搭設(shè)溜槽支架，安裝溜槽。平臺(tái)上設(shè)置相應(yīng)欄桿和防護(hù)網(wǎng)，保證人員施工安全。封底平臺(tái)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)滿足行人及存放小型器物的承載要求，若要堆放較重器具，對(duì)平臺(tái)應(yīng)進(jìn)行相應(yīng)加固。

2.4.2 灌注導(dǎo)管布置

導(dǎo)管選用直徑？準(zhǔn)275mm的專用快速接頭導(dǎo)管或壁厚8mm鋼管，導(dǎo)管使用前作水壓、水密性實(shí)驗(yàn)，合格后使用。導(dǎo)管垂直卡掛在封底平臺(tái)上，導(dǎo)管底口距離基底面10～15cm?？紤]水下封底混凝土的實(shí)際流動(dòng)性，導(dǎo)管澆筑作用半徑取為6m。在布置導(dǎo)管時(shí)，所有導(dǎo)管的累加作用區(qū)域能夠?qū)崿F(xiàn)全覆蓋，相鄰區(qū)域有所重疊。經(jīng)過分析，擬布置28個(gè)導(dǎo)管（根據(jù)實(shí)際情況，導(dǎo)管周轉(zhuǎn)使用），具體如圖2所示。

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3 封底混凝土灌注施工工藝

正式開始混凝土灌注前應(yīng)先做好各項(xiàng)準(zhǔn)備工作并試運(yùn)轉(zhuǎn)，過程中應(yīng)堅(jiān)持以下原則：先四角，再四周，隨后向中間逐步推進(jìn)。儲(chǔ)料足夠，保證埋深。另外，在封底過程中，混凝土流動(dòng)可能會(huì)導(dǎo)致局部基底泥土擠壓隆起，出現(xiàn)夾層現(xiàn)象。為此，在封底之前一定要將基底進(jìn)行隔離處理。

3.1 封底混凝土澆注順序

將封底區(qū)域沿橋軸線平均分成兩半，每半?yún)^(qū)域布置1個(gè)中央集料斗和14個(gè)灌注導(dǎo)管。首灌混凝土澆注順序總體從四角至四周向中間推進(jìn)。橋軸線上游側(cè)區(qū)域澆注順序?yàn)椋篗1、M2、M3、M4、M5、M6、M7、M8、M9、M10、M11、M12、M13、M14。橋軸線下游側(cè)區(qū)域澆注順序?yàn)椋篘1、N2、N3、N4、N5、N6、N7、N8、N9、N10、N11、N12、N13、N14。

3.2 首灌混凝土澆注

導(dǎo)管安裝中，每個(gè)接頭需預(yù)緊檢查，然后通過測(cè)繩從導(dǎo)管內(nèi)測(cè)量出導(dǎo)管底口至基層面的距離，調(diào)整導(dǎo)管高度，使底口距離泥面10～15cm左右，并進(jìn)行固定。

首灌采用拔塞法的施工工藝，當(dāng)中央集料斗料滿后，打開與溜槽對(duì)應(yīng)的分料槽口及中央集料斗出料口，開始灌注，同時(shí)繼續(xù)向中央集料斗中供料。灌注過程中及時(shí)測(cè)量導(dǎo)管周圍的混凝土面標(biāo)高，并計(jì)算導(dǎo)管埋深。首批封口混凝土澆注完成后，導(dǎo)管埋深應(yīng)在0.5～0.8m。

應(yīng)依據(jù)待封導(dǎo)管底口處的基底標(biāo)高調(diào)整導(dǎo)管底口的高度，若導(dǎo)管底口已被混凝土埋入，也必須將導(dǎo)管底口提出混凝土面，才能進(jìn)行首灌澆筑。

3.3 測(cè)量

封底混凝土澆注過程中，必須加強(qiáng)監(jiān)測(cè)，控制澆注高度，掌握混凝土流動(dòng)擴(kuò)散情況，為導(dǎo)管移位等提供依據(jù)。澆注混凝土?xí)r作好測(cè)深、導(dǎo)管原始長(zhǎng)度、測(cè)量基準(zhǔn)點(diǎn)標(biāo)高等記錄，同時(shí)繪制混凝土高度斷面圖作為施工控制圖。

3.4 混凝土正常灌注

按每隔60分鐘對(duì)已經(jīng)開罐完畢的導(dǎo)管進(jìn)行補(bǔ)料，需同時(shí)補(bǔ)料的導(dǎo)管不超過4～5根，每次補(bǔ)料時(shí)間一般為10分鐘，補(bǔ)料方量為8～12m3，循環(huán)進(jìn)行補(bǔ)料，直至達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)高。施工過程中，務(wù)必協(xié)調(diào)好首批灌注導(dǎo)管和正常灌注導(dǎo)管之間澆注先后次序關(guān)系，確保每根導(dǎo)管都能順利進(jìn)行澆注。導(dǎo)管需提升時(shí)，應(yīng)緩慢提升，杜絕提漏導(dǎo)管現(xiàn)象的發(fā)生。

3.5 終澆

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)點(diǎn)的實(shí)測(cè)混凝土面高程，確定該點(diǎn)是否終澆，終澆前上提導(dǎo)管適當(dāng)減小埋深，盡量排空導(dǎo)管內(nèi)混凝土，使其表面平整。

混凝土澆注臨結(jié)束時(shí)，全面測(cè)出混凝土面標(biāo)高，重點(diǎn)檢測(cè)導(dǎo)管作用半徑相交處、護(hù)筒周邊，圍堰周邊等部位，根據(jù)結(jié)果對(duì)標(biāo)高偏低的測(cè)點(diǎn)附近導(dǎo)管增加澆注量，力求封底混凝土頂面平整，并保證封底厚度達(dá)要求后，終止混凝土澆注，上拔導(dǎo)管，沖洗堆放。

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