淺談水下混凝土施工的應用

李建超

（廣西建工集團第五建筑工程有限責任公司，廣西 柳州 545000）

混凝土作為主要建筑材料，在水下工程施工過程中是長期在水的環境下進行運作的。與普通的混凝土相比水下混凝土施工技術在工程當中的應用可以有效提高施工質量和效率，因此應用水下混凝土的施工技術對水下工程的發展是有很大的助益的。

1 水下混凝土的主要特點

1.1 流動性能好

水下混凝土具有較好的流動性。普通的混凝土材料在澆筑施工的過程中需要施工人員進行振搗來保證混凝土的密實程度，而水下混凝土則是利用混凝土結構中鋼筋結構當中的縫隙進行填充，填充效果與普通的混凝土振搗的密實程度相同甚至更好。

1.2 具備較強的抗分散性

水下施工過程中，在混凝土內摻入一定量的絮凝劑，會有效減少混凝土摻合料的流失量，不會出現離析現象，有極強的抗侵蝕性。水下混凝土所具備的抗分散性能夠利用水溶液的透光率或是酸堿值和篩洗混凝土來進行測試。若是絮凝劑用量高于水泥重量，酸堿值應在在8 到10 之間，而透光率在90%以上，其水泥損耗不會高于10.2%，而常規混凝土的水泥損耗率會高于60%。為此，水下混凝土有極強抗分散性，讓水中的混凝土保持同等比例，在水下構成較均勻的混凝土結構

2 水下混凝土的施工技術要點

2.1 垂直導管法

混凝土的灌注過程是在水下實施的，混凝土的灌注質量對環境的密封性要求很高，根據這一特性在水下混凝土灌注施工時就會用到垂直導管的施工技術。垂直導管法在施工時是利用密封性較強的導管來完成水下混凝土灌注作業的，在具體施工時水下混凝土在導管中利用自身的流動性，自動形成平整、密實的混凝土結構，而導管當中的小球是負責在水下混凝土自動流動時平整四周邊角的。垂直導管法需要的施工設備非常簡單只有混凝土下流導管和裝料漏斗這兩部分進行組裝就可完成。垂直導管法有施工技術便捷、施工設備簡捷等特點，被廣泛因應用于水位較深、工程較大的水利建設當中。

2.2 裝袋疊置法

把透水纖維織物袋擱置到水下適當的位置，在織物袋內放入坍落度在50～70mm 間的混凝土混合料。所裝的物體體積需是透水纖維織物袋體積的三分之二。透水纖維織物袋的疊放好比砌磚，為了保證其穩定性可以插接一些短筋。這是種傳統、陳舊的方式，但結構非常牢固，此法只在非侵蝕條件下利用。

2.3 泵壓輸送法

泵壓輸送法就是利用輸送泵將混凝土傳輸到水下完成澆筑施工，這種方法更為簡便。但是輸送泵在運行的過程中會受到混凝土澆筑阻力的影響，輸送泵內部的壓力與澆筑阻力是成正比的，壓力過大會使施工出現安全故障導致混凝土澆筑失敗。因此泵壓輸送法在施工的過程中要嚴格控制好甭管輸出口與混凝土澆筑部位之間的距離，泵口深入混凝土澆筑內部不能超過1 米，最好控制在0.3 到0.4 米之間，如果少于0.3 米泵輸送的阻力過小就會使水進入到輸送泵內同樣會降低混凝土澆筑的質量。

2.4 添加絮凝劑法

在混凝土中添加一些特殊的絮凝劑，又稱為抗分離劑和增稠劑，可以使混凝土具有較強的粘性，并可以有效抵御水的沖刷。在水下自由下落時，可以在水下自密實。此外，還可以有效減少由于施工給水環境帶來的污染，縮短實際工期。其是一種十分高效的水下混凝土澆筑方式。此方式能夠讓混凝土的抗壓強度維持在25～30Pa 之間。此種混凝土的實際價格要比常規混凝土的實際價格高出0.8 倍左右。近幾年，大壩施工的具體形式，同導管或是泵壓方式相結合能夠確保混凝土實際灌注中不受環境水限制。

3 原材料選擇

3.1 水泥

水泥活性是決定混凝土強度的基本條件。選用質量穩定、活性高、需水量低、流變性好的P.O42.5 中低溫水泥。穩定性合格，入口強度大于52MPa，標準稠度用水量小于27%。它對添加劑和摻合料具有良好的適應性。

3.2 砂子

采用二區堿活性低的潔凈級配砂，Mx=2.3-3.0，含泥量<3%，含泥量<1%。3.3 選擇直徑5-31.5 mm 連續級配的非活性機制礫石。質地堅硬、潔凈、分級，含泥量小于1%，針狀顆粒含量小于10%。

3.3 外加劑

高性能減水劑是滿足混凝土和易性要求，獲得最終強度的關鍵材料。選用聚羧酸型減水劑，可大幅度降低混凝土耗水量，降低水膠比，提高混凝土強度。它還可以較好地分散摻合料和水泥顆粒，使其不易絮凝和結塊，增加混凝土的流動性。

3.4 摻合料

僅僅依靠水泥的活性和水泥用量的增加來配制高性能混凝土是不夠的，過量的水泥對混凝土的性能并不是完全有利的。為此，選擇了兩種礦物摻合料，通過疊加效應獲得較高的活性系數。同時可以改善水泥漿體的微孔結構，減少空隙，使混凝土更加密實，提高耐久性。

3.5 粉煤灰

F 類II 級粉煤灰，燒失量≤8%，需水量比≤100%。

3.6 拌合水

采用自來水。

4 結語

綜上所述，對于水下施工來講，水下混凝土施工技術十分重要，其不但能夠保證水下施工整體質量，還能確保社會公眾實際生活需求得到滿足。為此，相關人員需給予水下混凝土施工技術高度重視。