水下混凝土施工工藝與質(zhì)量控制

Word版本，下載可自由編輯水下混凝土施工工藝與質(zhì)量控制水上構(gòu)筑物的施工，面臨著水下測量、澆筑等工藝問題;水下混凝土澆筑的質(zhì)量控制是關(guān)鍵。本文以三峽船閘下游增設(shè)靠船墩工程為例，對于水下基礎(chǔ)澆筑的質(zhì)量控制重點(diǎn)舉行了介紹，并就影響水下混凝土施工質(zhì)量的狀況舉行了分析，提出了相應(yīng)的施工質(zhì)量控制措施。

1工程概況

項(xiàng)目位于三峽船閘下游引航道，因?yàn)閹靺^(qū)航運(yùn)迅猛進(jìn)展，過閘船舶單體自航船數(shù)量增多，原設(shè)計(jì)船閘下游導(dǎo)航墻長度難以適應(yīng)囫圇閘次船舶待閘停泊要求，經(jīng)論證在現(xiàn)有導(dǎo)航墻下游增設(shè)5座靠船墩。新增靠船墩直徑8.6m、高20m圓柱狀體實(shí)心混凝土結(jié)構(gòu)。新建墩體自現(xiàn)有船閘導(dǎo)航墻下游方向的第一個墩柱開頭，向下游120m等距布置5個墩體，新增墩體前沿與導(dǎo)航墻前沿面平齊。墩體與航道中心線設(shè)計(jì)距離最小為64m，最大為68.7m。

2施工工藝

2．1現(xiàn)場施工預(yù)備

按設(shè)計(jì)圖紙大樣焊結(jié)加工水下整體鋼護(hù)筒，在接近的護(hù)岸設(shè)置沉放護(hù)筒校準(zhǔn)點(diǎn)(精確放樣);測量施工區(qū)域水深、檢查基底淤積狀況;陸上焊接施工平臺的;搭設(shè)澆筑供料系統(tǒng)。

2．2吊裝沉放

整體鋼模板制作成型后，由3000噸滾裝船上運(yùn)至施工水域，然后由滾裝船上的100噸汽車將模板吊沉放至施工作業(yè)面。吊裝模板過程中，用全站儀對模板軸線、高程舉行實(shí)時監(jiān)測，此過程中，確保水陸的信息通暢，轉(zhuǎn)入指揮模板的沉放速度，確保其終沉位置精確?????。

2．3水下清基

模板就位后，潛水員檢查其周邊縫隙情況，采納鋼板、模板等封堵固定。采納風(fēng)泵氣舉法對鋼護(hù)筒內(nèi)淤積物舉行清理，體積較大的零星塊石由潛水員搬走。建基面達(dá)到設(shè)計(jì)要求后，留存水下影像資料。

2．4水下澆筑

(1)水下澆筑平臺搭設(shè)。水下清基完成后，復(fù)核鋼護(hù)筒位置無誤后，舉行水下澆筑平臺的搭設(shè)，澆筑平臺由護(hù)筒內(nèi)6道內(nèi)支撐，和護(hù)筒頂6組鋼梁組成下平臺，在位于護(hù)筒中心的鋼梁桁架上搭設(shè)上部集料平臺，兩平臺高差4米，上下平臺搭設(shè)竹跳板便利人員通行操作，中心集料斗設(shè)計(jì)容量為3.5方位于上平臺，底部設(shè)4個出料口采納導(dǎo)管與4根澆筑導(dǎo)管相接。水下混凝土蔓延半徑3.5m控制，共布置4根直徑275mm導(dǎo)管使用前作水壓水密性實(shí)驗(yàn)，導(dǎo)管用手拉葫蘆掛于上平臺梁。在兩導(dǎo)管間和導(dǎo)管與筒壁間布置8個測深點(diǎn)。(2)最小澆筑深度確認(rèn)。澆筑量確實(shí)定，每個靠船墩基礎(chǔ)面積為58m2，混凝土每抬高1m需要混凝土58m3，水下澆筑強(qiáng)度較大，水深8.5m，變幅為0.5m。鋼護(hù)筒采納0.8mm的鋼板。在護(hù)筒深度方向上，每1.2m設(shè)內(nèi)撐，每0.6m設(shè)加肋板，將混凝土和護(hù)筒視作整體徹低固結(jié)，確保整體重力大于其所承受的浮力。浮力:F1=γ水h1A=10×3.14×4.3×4.3=580噸，現(xiàn)場使用的鋼護(hù)筒和澆筑平臺自重48噸?；炷磷灾谿=γ混HA=2.4×H×3.14×4.3×4.3;G+48=F1。由上述各式計(jì)算H=3.82m．考慮成型后表層混凝土清表量0.5m和底部0.2米的極限不平整，既最小澆筑深度為3.82+0.5+0.2=4.52m，則最小澆筑量為4.52×58=262m3。(3)首批混凝土方量和澆筑強(qiáng)度控制?；炷猎O(shè)計(jì)初凝時光為13小時，澆筑4.5米混凝土為261方，且4根導(dǎo)管間歇時光不超過1小時。首批混凝土方量按不行壓縮流體運(yùn)動公式計(jì)算:V=hpπd2/4+HzπＲ2/3，H為內(nèi)水面至封底混凝土底高度，此次計(jì)算按沒過護(hù)筒水位8.5米算，Hy=H－Hz/3=8.5－0.7/3=7.8其中，Hy為圍堰內(nèi)水面至首批混凝土錐體重心的高度。Hp為導(dǎo)管外錐體Hz時導(dǎo)管內(nèi)混凝土平衡高度Hp=Hy*ρ水/ρ混凝=7.8*1/2.4=3.25，d為導(dǎo)管半徑0.15，Ｒ導(dǎo)管作用半徑按3.5m計(jì)取，Hz為首批混凝土灌注后導(dǎo)管最小埋深0.5m時，錐體高度0.7m(管口離底0.2m，)確定首批混凝土澆筑量為V=9.1m3，可將混凝土管沒于混凝土0.5m，混凝土供料實(shí)行30m3混凝土泵車一備一用，也可同時供料，產(chǎn)倉按同時供料考慮每分鐘可共1方，后續(xù)混凝土供常正下，在保證錐體埋管深度達(dá)到正常值。(4)混凝土澆筑過程質(zhì)量控制?；炷恋馁|(zhì)量，是水下澆筑勝利的打算性因素之一。混凝土的流淌性、和易性以及坍落度直接打算混凝土澆筑的延續(xù)性以及水下流淌范圍。除采納雙摻技術(shù)提升混凝土的和易性、流淌性及穩(wěn)定性外，水下混凝土其它性能指標(biāo)規(guī)定如下:①混凝土強(qiáng)度不能小于設(shè)計(jì)強(qiáng)度C30;②首倉混凝土集料口坍落度18±2cm;③首倉后混凝土坍落度＞20cm;④混凝土初凝時光＞12h;⑤混凝土泌水率不小于4;⑥初始流淌度不小于600mm，2h后，混凝土流淌度不小于500mm;⑦混凝土滿足泵送要求;⑧混凝土7d強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的80以上。在囫圇水下混凝施工過程中，必需指定專職試驗(yàn)人員舉行拌合控制和現(xiàn)場調(diào)節(jié)。(5)澆筑控制。澆筑采納頂導(dǎo)管法澆筑，用測深錘從導(dǎo)管內(nèi)測出導(dǎo)管下口與河床距離，依賴手拉葫蘆調(diào)節(jié)導(dǎo)管底口至河床距離，按15～20cm控制。調(diào)節(jié)好導(dǎo)管，為保證混凝土澆筑的有序，對導(dǎo)管舉行編號，標(biāo)識導(dǎo)管的標(biāo)高，順時針方向依次澆筑。澆筑前通過高壓風(fēng)對鋼護(hù)筒內(nèi)沉淀物舉行擾動保證細(xì)砂懸浮于水中。澆筑時通過導(dǎo)管平臺將管內(nèi)引出的沙包鉛絲懸掛在承料漏斗下的導(dǎo)管中，沙袋深化導(dǎo)管內(nèi)1～3m，且必需在倉位水面以上。當(dāng)沙袋以上的導(dǎo)管及承料漏斗彌漫混凝土拌和物后，視水深及倉底狀況剪斷鐵絲，使沙包隨混凝土一起下滑至導(dǎo)管中、下部。在未剪斷鉛絲前，通過下放鉛絲控制混凝土沿導(dǎo)管下滑速度。剪斷后，依賴混凝土自重推進(jìn)滑塞下落。完成初始澆筑后，用強(qiáng)光手電筒檢查導(dǎo)管的空管部分，如未滲水，方可延續(xù)不斷的澆筑混凝土。保證小料斗內(nèi)灌滿混凝土，同時中心集料口延續(xù)不斷供料，確保完成導(dǎo)管封口混凝土澆注。首批壓水混凝土澆注完成后，導(dǎo)管埋深要求0.5～1.0m。在一根導(dǎo)管封口完成后，舉行其相鄰導(dǎo)管壓水時，先測量待封導(dǎo)管底口處的混凝土頂部標(biāo)高，按照實(shí)測調(diào)節(jié)導(dǎo)管底口的高度。導(dǎo)管壓水完成后，精確?????測量該導(dǎo)管周邊3m范圍內(nèi)測點(diǎn)的高度，作好記錄，每隔5min量測一次，以便對混凝土的流淌性及流淌范圍舉行控制，保證導(dǎo)管埋深。中間澆筑控制:水下凝土施工前，在導(dǎo)管與導(dǎo)管和導(dǎo)管與護(hù)筒壁間布設(shè)一個測點(diǎn)，澆注混凝土?xí)r用測繩量測混凝土頂面至平臺的高度，計(jì)算混凝土面標(biāo)高和導(dǎo)管埋深，每根導(dǎo)管壓水結(jié)束后準(zhǔn)時測量其埋深與流淌范圍，并作好具體記錄，每次測深完成后將上次灌注時光、導(dǎo)管埋深及混凝土標(biāo)高提交現(xiàn)場技術(shù)負(fù)責(zé)人和現(xiàn)場指揮員，并據(jù)此對開管挨次和各導(dǎo)管澆筑方量舉行調(diào)節(jié)。常規(guī)澆筑:壓水完成后，按壓水挨次逐根導(dǎo)管舉行正常灌注。為保證水下混凝土灌注的順當(dāng)舉行，在每根導(dǎo)管壓水完成后，同一導(dǎo)管兩次灌入混凝土的間隔時光按不大于60min控制，并隨時測量。保證導(dǎo)管有一定埋深?；炷凉鄷r，不得任憑提高導(dǎo)管，即使需要提管，每次提高的高度都嚴(yán)格控制20－30cm之內(nèi)，且采納手拉葫蘆舉行提高。當(dāng)導(dǎo)管內(nèi)未灌滿混凝土?xí)r，后續(xù)的混凝土應(yīng)緩緩傾入承料漏斗內(nèi)，防止積存在導(dǎo)管內(nèi)的空氣不能準(zhǔn)時排出時產(chǎn)生高壓氣囊，將導(dǎo)管節(jié)間膠墊擠出，導(dǎo)致漏水。澆筑中，應(yīng)隨時觀看模板漏漿狀況、混凝土澆筑質(zhì)量，囫圇澆筑過程應(yīng)延續(xù)舉行，若混凝土拌和物的供給被迫中斷，應(yīng)把導(dǎo)管埋深些，以免導(dǎo)管中空，水分侵入。做好備料預(yù)備防止中斷時光過長。隨著水下混凝土澆筑面不斷上升，需要提高并拆除部分導(dǎo)管節(jié)。拆除導(dǎo)管節(jié)后，先使導(dǎo)管上口重新安放到小料斗下方，在適當(dāng)提高導(dǎo)管，恢復(fù)至正常位置，再開頭澆筑。拆卸下來的管節(jié)、螺栓、膠墊等都應(yīng)準(zhǔn)時沖洗整潔。(6)導(dǎo)管埋深控制和導(dǎo)管的拆除。導(dǎo)管采納直徑為300cm的鋼管加工制成，底節(jié)長度應(yīng)不小于2.5m，上部配90－100cm的短管，作為調(diào)節(jié)節(jié)。導(dǎo)管內(nèi)壁應(yīng)光潔、圓順、無顯然高低，內(nèi)徑全都、其偏差不大于2mm，為保證水下混凝土澆筑質(zhì)量，導(dǎo)管對接時，必需采納膠墊舉行銜接，拼接結(jié)束后，最好做一次水密性實(shí)驗(yàn)。澆筑過程中，為防止導(dǎo)管埋深過大導(dǎo)致導(dǎo)管阻塞，正常澆筑一次循環(huán)后，在舉行其次次澆筑過程前，澆筑導(dǎo)管均需要通過提高手動葫蘆對導(dǎo)管舉行提高。提高時應(yīng)保持軸線豎直和位置居中，逐步提高。拆除導(dǎo)管動作要快，時光普通不宜超過15min。要防止螺栓、橡膠墊和工具等掉入孔中。同時要注重平安。已拆下的管節(jié)要立刻清洗整潔，堆放整齊。水上混凝土澆筑辦法與設(shè)備布置除了取消水下混凝土澆筑時排架頂部的集料斗和旋轉(zhuǎn)下料平臺，其余與水下混凝土澆筑基本相同。

2．5施工中易發(fā)狀況的控制和處理

(1)混凝土堵管現(xiàn)象主要是因?yàn)榛炷亮魈市阅懿顚?dǎo)致的。對混凝土和易性、流淌性和坍落度的嚴(yán)格控制是對混凝土堵管現(xiàn)象最有效的控制和預(yù)防。對于混凝土堵管現(xiàn)象的處理主要采納提高導(dǎo)管的辦法。在混凝土堵管現(xiàn)象發(fā)生后，準(zhǔn)時緩慢提高導(dǎo)管，使混凝土流淌開，在導(dǎo)管內(nèi)混凝土面驟然快速下降的同時，再次澆筑混凝土并緩慢降低導(dǎo)管，以保證混凝土的延續(xù)性和導(dǎo)管埋深。(2)澆筑完成后混凝土頂面高低不平現(xiàn)象的主要緣由有:①混凝土流淌性、和易性、坍落度不夠好，導(dǎo)致混凝土不流淌或無法流淌開;②混凝土灌注施工時，對導(dǎo)管口的標(biāo)高控制不嚴(yán)，導(dǎo)致導(dǎo)管口的混凝土超高。主要預(yù)防措施有:①對混凝土質(zhì)量嚴(yán)格把關(guān);②要求現(xiàn)場施工人員加強(qiáng)責(zé)任心，細(xì)心組織施工、合理支配人員，加強(qiáng)對各個測深點(diǎn)以及導(dǎo)管口的測量監(jiān)控，并