水下不分散混凝土施工质量控制要点

摘要：水下不分散混凝土是指在混凝土中掺入适量的絮凝剂后，在水中浇筑过程中水泥很少流失、骨料不离析的混凝土。其具有很好的抗分散性，且具有自流平和自密实性。近年来水下不分散混凝土被应用于沉井封底、水下基础找平填充、码头、大坝等工程实践中，且取得了很好的成效。本文结合中缅原油管道项目原油码头及航道工程，对码头基槽水下不分散混凝土施工技术及质量控制要点进行探究。

关键词：码头；水下不分散混凝土；施工工艺；质量控制

沿海码头施工环境水深较深、海况条件复杂，施工水下混凝土时，如采用先围堰后浇筑混凝土的干作业施工方法很难实现。如直接浇筑水下普通混凝土，又很难克服混凝土在海水环境中的分散离析，施工质量无法保障。而水下不分散混凝土在水环境中浇筑不会离析、分散，且能够自流平、自密实，可有效地克服上述难题。

1工程概况

中缅原油管道项目原油码头工程位于缅甸的皎漂市马德岛，工程包括建造1个原油码头泊位，结构形式为重力式沉箱结构，沉箱下为抛石基床。因施工地质条件为泥岩，考虑在码头运营期内如基础的中风化泥岩与海水直接长期接触，泥岩软化会对码头整体的稳定性及承载力产生较大影响。因此在抛石施工前采用水下不分散混凝土对施工后的基槽进行封底处理，其目的是封闭基槽底部的中风化泥岩，防止基槽底部的中风化泥岩弱化和崩解。如图1所示：

2施工工艺流程

该工程水下不分散混凝土主要施工工艺流程为：施工前准备→基槽清渣并检查→船舶就位→导管安装→浇筑点定位→混凝土搅拌浇筑→检查验收→移至下一个浇筑点位。

3主要施工环节

3.1施工船舶选择、导管设置。选择符合施工现场条件的施工船舶，在施工船上设置导管、钢桁架。在导管上方安装混凝土接收料斗，用桁架固定导管上方，用钢丝绳斜拉固定导管下方，保证导管垂直度。3.2确定浇筑点间距。浇筑施工前应进行水下浇筑试验，以确保在施工时能够保证水下不分散混凝土的施工厚度。根据扩展范围试验，该工程水下混凝土浇筑1米厚时其扩展范围为6米。为保证施工质量满足设计要求，浇筑点间距取5米，梅花型布置。3.3混凝土拌制。该工程水下不分散混凝土选择P.O42.5的普通硅酸盐水泥，絮凝剂采用混凝土不分散剂（NF-FA）。现场混凝土配合比结合现场实际情况进行试验确定，以保证混凝土满足工作性及设计强度等的要求。3.4导管连接。导管采用钢质导管，为了方便导管长度的调节，导管上部设置4节1m的短导管，便于施工中按照水深进行调节导管长度。施工中要考虑潮位变化，每浇筑一个浇筑点需根据潮位变化及时调整导管长度。3.5测量定位。将所有浇筑点预先进行编号，计算出每一点位的坐标，以便施工时准确定位。3.6混凝土浇筑。船舶定位后将混凝土泵入施工船的漏斗内，混凝土通过与漏斗连接的导管到达基槽顶面，浇筑时要控制好导管与浇筑面的距离，避免混凝土落差过大。当混凝土浇筑厚度达到设计要求时，施工船舶进行移位浇筑下一浇筑点。3.7效果检测。每个浇筑点施工完成后，及时安排人员检验该浇筑点混凝土的厚度，并通过混凝土浇筑量对混凝土浇筑厚度做进一步核算，确保浇筑厚度符合设计要求。

4质量控制要点

4.1原材料。水泥、骨料、掺和料等的选择应符合设计要求及规范规定；因施工现场地处海岛，岛上及周边淡水资源紧缺，且该工程水下不分散混凝土为素混凝土，因此拌合用水选用海水；粗骨料的选择粒径不宜过大，如过大，水下浇筑混凝土容易离析，且容易堵塞泵管；絮凝剂的选择应充分考虑项目的实际要求、施工条件和所使用的原材料的特性。根据施工方法和施工条件等通过试验来确定絮凝剂掺量。4.2配合比。水下不分散混凝土的配合比，除满足设计强度要求外，还应满足混凝土水下抗分散性、流动性、耐久性的要求。由于水下不分散混凝土的质量在很大程度上由混凝土的抗分散性及流动性所决定，在进行混凝土配合比设计时，应全面考虑到这些要求，结合现场实际多次试验最终确定。4.3高压水冲洗。浇筑水下不分散混凝土前，为了清掉基槽表面积存的浮渣及淤泥，在浇筑水下不分散混凝土前要对基槽岩面用高压水冲洗，确保岩面表面无浮渣及淤泥。冲洗后应潜水检查冲洗效果，合格后方可浇筑混凝土。4.4导管的水密性检查。水下灌注混凝土所用导管必须具有良好的水密性，因此导管使用前要做好水密性试验。试验时观察导管的漏水情况，如无漏水现象则导管的水密性满足要求。4.5导管下放及检查。施工期间，为了防止杂物及水进入导管,在下放导管前对其底部用塞子进行封闭，混凝土浇筑时，借助混凝土浇筑的重力及冲击力将塞子冲开。导管下放稳定以后，要进行检查。重点检查导管底距基槽底的距离以及导管的垂直度。4.6混凝土搅拌。严格按照配合比配料，混凝土搅拌应均匀。原材料称量应准确，允许偏差应符合要求。特别要控制好絮凝剂的掺量，严格控制混凝土的水胶比。每次混凝土浇筑都要做好坍落度试验。做好原材料进场复验，按规定留置混凝土试块。4.7首灌混凝土控制。首灌是水下混凝土灌注中重要的一步，直接关系到封底混凝土的施工质量。要事先通过计算得出首灌混凝土方量，然后通过泵管将足量的混凝土泵到料斗中，料斗阀门要迅速全开，使混凝土以较大的冲击力灌入，以保证足够的压力把导管外套筒内的水完全压出并中和水的压力，使混凝土顺利到达浇筑点。施工时要重点检验记录导管总长度、导管底部距槽底高度、灌注时间、首灌混凝土量、灌注混凝土厚度等。4.8灌注过程中控制。混凝土的浇筑应连续，不得有较长时间的停滞，应保证在混凝土初凝时间之内完成混凝土的灌注。随着混凝土的自由落水深度增加，水下不分散混凝土的弹性模量、水陆强度比会有明显的降低，所以一定要严格控制混凝土浇筑的落差。为了得到既定质量的混凝土，应对新拌混凝土的抗分散性、塌扩度值、硬化混凝土在水中成型试块的抗压强度、空气中成型试块的抗压强度进行检测。浇筑过程中还应对混凝土流动面的形状、混凝土的扩展状态及填充状态进行检查。4.9检查验收。按照规范规定检测单元及数量用测深水砣对水下不分散混凝土顶面标高检测，进而得出厚度值。经检测该工程水下不分散混凝土施工质量较好，各项指标满足设计要求及规范规定。

5结束语

综上分析，水下不分散混凝土通过在混凝土中加入抗分散剂使混凝土具有较大的粘稠性，在水下浇筑施工时可以防止水泥浆的流失和骨料离析，从而使混凝土具有很好的水下使用性能。在港口工程特殊的水下施工环境中可发挥其优势性，施工工艺相对简单、施工质量保证性高，可降低工程成本，解决了港口海域水下环境中普通混凝土易离析、质量难以保障等的难题。

参考文献：

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作者:李建强 单位:天津市玛利布鲁海洋工程技术服务有限公司