水下混凝土施工工藝與質量控制

樊振宏

【摘要】碼頭、橋梁、水電站等工程項目施工過程中，會涉及到大量的水下混凝土施工流程，相關施工工藝的應用效果，對工程項目的建設質量能夠產生較大影響。基于此，本文就水下混凝土施工工藝與質量控制進行分析，分別介紹了水下立模作業與水下澆筑作業的施工工藝，進一步提出了水下混凝土施工準備階段、混凝土澆筑工藝應用環節的質量控制策略。

【關鍵詞】水下混凝土施工；水下立模；水下澆筑

前言：

相關水下混凝土施工作業，以混凝土灌注樁施工為主，就現階段的施工工藝的技術水平來看，還存在諸多不足，必須從多個角度出發，進行質量控制，由此完善工程項目的整體建設效果。因此，針對現有的水下混凝土施工工藝進行研究，總結并應用相關質量控制策略，減少施工過程中的質量問題，對提升混凝土結構的可靠性與穩定性，能夠起到重要作用。

1.水下混凝土施工工藝

1.1 水下立模作業

水下混凝土立模作業需要進行4個主要的施工環節，分別是錨筋鉆錨、預制模板骨架、水下立模和填塞縫隙。

1）錨筋的主要作用，是固定和支撐模板，實際施工時，需要測量人員合理布置特征點，在此基礎上鉆孔，并安插錨筋；導向繩拉設完畢后，由潛水員進行鉆孔和安裝錨筋的施工操作。在某水電站縱向圍堰工程當中，設置錨筋間距為1500mm，鉆孔的直徑以40mm為宜，鉆孔深度要控制在1000mm左右；錨桿選用直徑32mm、長度1500mm的規格。

2）預制模板骨架需要用到槽鋼與綴板，骨架預先焊制完成，并以1200mm的間距進行豎向布設，橫向每排骨架的間距為1000mm。

3）正式進行立模施工之前，首先要將骨架吊運到水下，并對其進行準確定位，然后由潛水員進行水下焊接操作，將骨架與預埋錨筋進行連接。立模作業的最后一步，是將定型的鋼模板安插到骨架的凹槽中。

4）填塞縫隙是立模施工過程中的一項補充作業，當模板與基巖面的縫隙高度，超過500mm時，就需要對該縫隙進行母模封堵；若分析高度不足500mm，則可以通過袋裝混凝土完成填塞操作。

1.2 水下澆筑作業

在水下混凝土澆筑過程中，混凝土的配比需要依據混凝土級配試驗，結合工程特點，進行確定，可通過兩級配比的方式，確保坍落度在160-200mm之間。澆筑時，初期階段的堆腳高度應控制在400mm以下，而導管混凝土內埋深，應小于300mm。在澆筑過程中，關于澆筑速度需要結合施工現場的攪拌制作效率，保證混凝土的初凝時間，控制在16h以上。在后期澆筑作業中，可選擇傾注法，操作工序更為便捷，需控制混凝土坍落度在60-90mm之間。

2.水下混凝土施工的質量控制策略

2.1 施工準備階段的質量控制

針對水下混凝土施工的質量控制，前期準備階段的主要控制內容，包括設備選擇以及混凝土配比。首先，在選擇攪拌機類型時，優先選擇大容量的攪拌機，由此保證施工過程中，可以連續充填混凝土；其次，為保證整個施工過程的順利性，要確保動力充足，包括施工現場的發電機，要具備良好的后備性能，這樣才有能力應對施工過程中，可能出現的多種意外狀況，避免混凝土澆筑時發生延遲。尤其在混凝土灌注樁施工時，一旦出現動力不足的現象，極易造成斷樁事故，影響施工進度。最后，在正式使用相關設備、機械時，應確保對貯料斗、溜槽、漏斗及其他灌注機進行全面的檢查，以保證施工質量與施工安全。

針對混凝土材料配比，不同的施工項目，對其有著不同的施工要求。在正式施工之前，必須組織混凝土初步凝結時間與抗壓強度測試工作，重點控制水泥的使用水量，使得最終的混凝土應用，符合相關規格標準。以混凝土灌注樁施工為例，在配置混凝土時，以硬鵝卵石和砂礫石作為粗集料；骨料的直徑一般為導管直徑的1/8，約為40mm左右。在配置過程中，粗集料級配要能保證混凝土的和易性與優良性。而細集料的選擇，要以粗砂為主。最終控制混凝土中的砂率，在45%-50%之間，水灰比在0.5-0.6之間。

2.2 混凝土澆筑工藝的質量控制

采用導管澆筑法進行水下混凝土澆筑作業，若要確保作業質量，需要對整個工藝流程進行有效控制。首先，在導管安裝之前，要有效進行壓水檢測試驗，由此避免管身與接頭處出現漏水現象；在檢測過程中，要注意記錄各項檢測數據，水壓應超過混凝土滿管運輸時的最大壓力。其次，還應控制首批混凝土數量，避免出現導管高埋深的不合規現象。另外，導管的布置需要呈現為相互交錯的狀態，以保證混凝土的澆筑能夠全面覆蓋[2]。在實際在進行澆筑作業時，導管的提升應垂直于水平面，控制導管盡量不要左右移動，若導管上部的稱料漏斗的出水高度，超過了最小設計高度，應對其進行及時調控處理，以保證導管底部的注入壓力，始終大于管外水壓，由此保證混凝土的持續注入。水下混凝土澆筑時，應確保澆筑作業的連續性，避免出現較長的注漿間隙或導管脫空現象，一旦出現，則要及時制定補修方案，按照施工縫對其進行處理。

在某混凝土灌注樁施工工程中，混凝土灌注時配置了0.3m3的高流動性水泥砂漿，倒入管內；在第一次混凝土切割掛水塞線之前，將其倒入罐內，推動水泥砂漿以及混凝土達到孔的底部，為后續連鑄打下良好基礎。

結束語：

綜上所述，探究水下混凝土施工工藝與質量控制，有利于獲得適用于水下施工特殊性的質量控制辦法，提升施工工藝水平與施工質量。通過相關分析，對水下工程施工的重點環節進行質量控制，需要綜合施工工藝、施工人員以及施工設備等方面的影響作用，進行全方位的科學管理，進而提高相關水上工程的建設質量，提升工程項目的使用價值，延長其使用壽命。

參考文獻：

[1]易淑亮.橋梁樁基水下混凝土質量控制措施研究[J].四川水泥，2017（01）：48.

[2]趙明時.水下澆注混凝土膜效應機理[J].水運工程，2016（04）：173-179.