水下环境复杂多变,对混凝土浇筑技术提出了更高要求。本文将详细探讨水下混凝土浇筑的多种方法及其关键技术要点,以期为相关工程实践提供参考。
1. 导管法
导管法是一种常见的水下混凝土浇筑方法。该方法通过导管将混凝土拌合料输送到水下,新浇筑的混凝土顶托着初期浇筑的混凝土上升和扩展。导管法适用于水深不超过15~25米的情况,导管直径一般为25~30厘米,每节长1~2米,用橡皮衬垫的法兰盘连接。施工过程中需严格控制导管提升高度,防止管内事故发生。
2. 泵压法
泵压法利用混凝土泵送机将拌制好的混凝土一次性泵送和灌注。这种方法减少了导管的提升次数,并能确保终灌时还有充足的压力。但需注意泵管出口端必须在混凝土中保持一定深度(一般30~40厘米,最大不超过1米),以防止倒流水或爆管现象发生。泵压法适用于水下施工深度不超过15米的情况。
3. 开底容器法
开底容器法是将混凝土拌和物装在易于开底的密闭容器内,浇筑时容器轻轻放入水下,直达浇筑地点开底卸料。这种方法要求尽可能接近基底或已浇混凝土表面再开底,但易引起局部材料分离,不宜在对混凝土要求严格的部位使用。
4. 预填骨料压浆法
预填骨料压浆法是在水下模板内预填骨料,通过往浆管加压或自流灌法胶凝材料,充填骨料空隙并胶结形成混凝土。此方法要求水泥砂浆具有一定流动度和抗离析性能,压浆压力与灌注浆液的稠度、预填骨料平均粒径及要求扩散半径相适应。
5. 袋装堆叠法
袋装堆叠法是将混凝土拌和物装入袋中,在水下依次沉放、层间重重堆叠形成水下混凝土结构。袋材多为麻袋或合成纤维,也有改进的水溶性薄膜袋。这种方法操作简便,但整体性较差,适用于对混凝土强度要求不高的场合。
6. 倾注法
倾注法适用于岸边水深不超过1.5米的情况。新浇的混凝土堆用夯击或振动等方法挤入已浇的混凝土体中,使只有前沿的混凝土坡面与水直接接触。采用此法应尽量缩短浇筑时间,防止先浇混凝土凝固。
7. 柔性管法
柔性管法采用柔性软管输送混凝土,利用周围的水对软管的压力控制混凝土的下落速度。这种方法灵活性高,能适应复杂的水下环境,但操作难度相对较大。
8. 活底吊箱法
活底吊箱法将混凝土装在能够开底的密闭吊箱内,通过水层直达浇筑地点后开底卸料。这种方法能有效控制混凝土的浇筑位置和速度,适用于对浇筑精度要求较高的场合。
9. 原材料质量控制
水下混凝土的原材料质量直接影响最终质量及施工性能。骨料、水泥、砂等均需符合技术性能指标,严禁使用有害物质超标的材料。还需通过干炒法测定砂子含水率,调整混凝土配合比中的实际用水量和集料用量。
10. 配合比设计
水下混凝土的配合比需根据JGJ94《建筑桩基技术规范》等规定进行设计。混凝土的含砂率一般为45%~50%,水灰比宜采用0.5~0.6。为改善和易性,可掺加减水剂、缓凝剂等外加剂,但需通过实验确定使用种类、掺进量和掺进程序。
11. 施工设备要求
水下混凝土浇筑所需施工设备、机具必须配套且性能完好。施工现场应有备用发电机以应对断电情况;混凝土拌和机宜选用大容量类型,保证连续灌注;导管应具备足够的强度和刚度,且密封性良好;储料斗、漏斗等机具使用前均需进行检查。
12. 施工过程控制
水下混凝土浇筑过程中需严格控制各个环节。钢筋笼和钻孔的中心要对应,定位要正确;首批混凝土量必须满足导管埋深要求;灌注过程中需连续进行,不得中断;同时需适时提升、逐级拆卸导管,保持合理埋深。
13. 质量检验与验收
水下混凝土浇筑完成后需加强质量检验。浇筑过程中应随时检查是否按工艺规程进行;拆模后还需通过外观检查、钻芯检查和压水试验等手段确保工程质量。
水下混凝土浇筑是一项技术复杂、要求严格的工程活动。通过合理选择施工方法、严格控制原材料质量、科学设计配合比以及加强施工过程控制和质量检验等措施,可以有效提高水下混凝土浇筑的质量和安全性。