水下混凝土施工工艺与质量控制

樊振宏

【摘要】码头、桥梁、水电站等工程项目施工过程中，会涉及到大量的水下混凝土施工流程，相关施工工艺的应用效果，对工程项目的建设质量能够产生较大影响。基于此，本文就水下混凝土施工工艺与质量控制进行分析，分别介绍了水下立模作业与水下浇筑作业的施工工艺，进一步提出了水下混凝土施工准备阶段、混凝土浇筑工艺应用环节的质量控制策略。

【关键词】水下混凝土施工；水下立模；水下浇筑

前言：

相关水下混凝土施工作业，以混凝土灌注桩施工为主，就现阶段的施工工艺的技术水平来看，还存在诸多不足，必须从多个角度出发，进行质量控制，由此完善工程项目的整体建设效果。因此，针对现有的水下混凝土施工工艺进行研究，总结并应用相关质量控制策略，减少施工过程中的质量问题，对提升混凝土结构的可靠性与稳定性，能够起到重要作用。

1.水下混凝土施工工艺

1.1 水下立模作业

水下混凝土立模作业需要进行4个主要的施工环节，分别是锚筋钻锚、预制模板骨架、水下立模和填塞缝隙。

1）锚筋的主要作用，是固定和支撑模板，实际施工时，需要测量人员合理布置特征点，在此基础上钻孔，并安插锚筋；导向绳拉设完毕后，由潜水员进行钻孔和安装锚筋的施工操作。在某水电站纵向围堰工程当中，设置锚筋间距为1500mm，钻孔的直径以40mm为宜，钻孔深度要控制在1000mm左右；锚杆选用直径32mm、长度1500mm的规格。

2）预制模板骨架需要用到槽钢与缀板，骨架预先焊制完成，并以1200mm的间距进行竖向布设，横向每排骨架的间距为1000mm。

3）正式进行立模施工之前，首先要将骨架吊运到水下，并对其进行准确定位，然后由潜水员进行水下焊接操作，将骨架与预埋锚筋进行连接。立模作业的最后一步，是将定型的钢模板安插到骨架的凹槽中。

4）填塞缝隙是立模施工过程中的一项补充作业，当模板与基岩面的缝隙高度，超过500mm时，就需要对该缝隙进行母模封堵；若分析高度不足500mm，则可以通过袋装混凝土完成填塞操作。

1.2 水下浇筑作业

在水下混凝土浇筑过程中，混凝土的配比需要依据混凝土级配试验，结合工程特点，进行确定，可通过两级配比的方式，确保坍落度在160-200mm之间。浇筑时，初期阶段的堆脚高度应控制在400mm以下，而导管混凝土内埋深，应小于300mm。在浇筑过程中，关于浇筑速度需要结合施工现场的搅拌制作效率，保证混凝土的初凝时间，控制在16h以上。在后期浇筑作业中，可选择倾注法，操作工序更为便捷，需控制混凝土坍落度在60-90mm之间。

2.水下混凝土施工的质量控制策略

2.1 施工准备阶段的质量控制

针对水下混凝土施工的质量控制，前期准备阶段的主要控制内容，包括设备选择以及混凝土配比。首先，在选择搅拌机类型时，优先选择大容量的搅拌机，由此保证施工过程中，可以连续充填混凝土；其次，为保证整个施工过程的顺利性，要确保动力充足，包括施工现场的发电机，要具备良好的后备性能，这样才有能力应对施工过程中，可能出现的多种意外状况，避免混凝土浇筑时发生延迟。尤其在混凝土灌注桩施工时，一旦出现动力不足的现象，极易造成断桩事故，影响施工进度。最后，在正式使用相关设备、机械时，应确保对贮料斗、溜槽、漏斗及其他灌注机进行全面的检查，以保证施工质量与施工安全。

针对混凝土材料配比，不同的施工项目，对其有着不同的施工要求。在正式施工之前，必须组织混凝土初步凝结时间与抗压强度测试工作，重点控制水泥的使用水量，使得最终的混凝土应用，符合相关规格标准。以混凝土灌注桩施工为例，在配置混凝土時，以硬鹅卵石和砂砾石作为粗集料；骨料的直径一般为导管直径的1/8，约为40mm左右。在配置过程中，粗集料级配要能保证混凝土的和易性与优良性。而细集料的选择，要以粗砂为主。最终控制混凝土中的砂率，在45%-50%之间，水灰比在0.5-0.6之间。

2.2 混凝土浇筑工艺的质量控制

采用导管浇筑法进行水下混凝土浇筑作业，若要确保作业质量，需要对整个工艺流程进行有效控制。首先，在导管安装之前，要有效进行压水检测试验，由此避免管身与接头处出现漏水现象；在检测过程中，要注意记录各项检测数据，水压应超过混凝土满管运输时的最大压力。其次，还应控制首批混凝土数量，避免出现导管高埋深的不合规现象。另外，导管的布置需要呈现为相互交错的状态，以保证混凝土的浇筑能够全面覆盖[2]。在实际在进行浇筑作业时，导管的提升应垂直于水平面，控制导管尽量不要左右移动，若导管上部的称料漏斗的出水高度，超过了最小设计高度，应对其进行及时调控处理，以保证导管底部的注入压力，始终大于管外水压，由此保证混凝土的持续注入。水下混凝土浇筑时，应确保浇筑作业的连续性，避免出现较长的注浆间隙或导管脱空现象，一旦出现，则要及时制定补修方案，按照施工缝对其进行处理。

在某混凝土灌注桩施工工程中，混凝土灌注时配置了0.3m3的高流动性水泥砂浆，倒入管内；在第一次混凝土切割挂水塞线之前，将其倒入罐内，推动水泥砂浆以及混凝土达到孔的底部，为后续连铸打下良好基础。

结束语：

综上所述，探究水下混凝土施工工艺与质量控制，有利于获得适用于水下施工特殊性的质量控制办法，提升施工工艺水平与施工质量。通过相关分析，对水下工程施工的重点环节进行质量控制，需要综合施工工艺、施工人员以及施工设备等方面的影响作用，进行全方位的科学管理，进而提高相关水上工程的建设质量，提升工程项目的使用价值，延长其使用寿命。

参考文献：

[1]易淑亮.桥梁桩基水下混凝土质量控制措施研究[J].四川水泥，2017（01）：48.

[2]赵明时.水下浇注混凝土膜效应机理[J].水运工程，2016（04）：173-179.