水下浇筑混凝土施工技术方法

1、原材料质量。

原材料的质量直接影响到混凝土的最终质量及施工性能，为了保证混凝土的质量，在生产过程中，一定要对混凝土的原材料进行质量检验，全部符合技术性能指标方可应用。骨料中含有害物质，严禁超过规范规定的范围，如粘土、淤泥在砂中超过3%，碎石、卵石中超过2%，骨料更大粒径不应大于导管直径的1/6～1/8和钢筋最小净距的1/4，同时粒径在40mm以内，细骨料宜采用级配良好的中、粗砂。严禁使用有机杂质的沼泽水，海水等拌制混凝土，另外还需要通过干炒法测定砂子含水率，调整混凝土配合比中的实际用水量和集料用量。水泥一般选用普通硅酸盐水泥或硅酸盐水泥，初凝时间宜不早于1.5h，宜选用标号在P.O32.5以上的水泥。对于相同标号之间水泥活性的变异，是通过胶砂强度试验的快速测定，根据水泥活性结果予以调整混凝土的配合比。水泥、砂、石子各性能指标必需达到规范要求。

2、水下混凝土的配合比：水下混凝土的配合比应符合JGJ94《建筑桩基技术规范》、《水下混凝土施工规范》（DL/TS144--2001）等的规定。

混凝土的配合比必须与导管灌注水下混凝土相适应，混凝土的含砂率一般为45％～50％，水灰比宜采用0.5～0.6。为改善水工混凝土的和易性，混凝土中宜掺进外加剂，水下混凝土常用的外加剂有减水剂、缓凝剂等，掺进外加剂前，必须经过实验，以确定外加剂的使用种类、掺进量和掺进程序。如灌注桩用混凝土，按通常的配制方法，当水泥用量为420kg/m3（水灰比为 0.56）时，混凝土的强度才能达到35Mpa，但由于坍落度（18—22cm）过大，均质性差，和易性不好，凝结时间也达不到缓凝10h，以上的超大型缓凝要求。在配制混凝土中掺入1%的减水剂优化配合比。水泥用量每1m3混凝土可节省40公斤左右，而且在坍落度达到18—22cm情况下，均质性、和易性良好，凝结时间也可以缓凝到10h以上。优化配合比后的混凝土和易性、缓凝作用良好，在灌注桩混凝土施工中消除了卡管或断桩等事故，保证了顺利施工。并且混凝土的7天强度也比通常不掺外加剂配制的混凝土提高20%左右。规范所确定的混凝土配合比，其和易性不一定能与实际施工条件完全适合，或当施工设备、运输方法或运输距离，施工气候等条件发生变化时，所要求的混凝土坍落度也随之改变。为保证混凝土和易性符合施工要求，需将混凝土含水率及用水量根据实际情况做适当调整（保持水灰比不变）。

3、水下混凝土的性能：

水工素混凝土和少筋混凝土配制坍落度一般为3—5cm，配筋率超过1%的钢筋混凝土配制坍落度一般为7—9cm，对于桥梁施工中的箱梁采用泵送施工 ，混凝土配制坍落度一般为10—14cm，初凝时间在4小时以上，强度为45Mpa的缓凝早强混凝土；灌注桩要求配制强度为35Mpa，凝结时间在10小时以上，坍落度一般为18—22cm的大坍落度超缓凝混凝土。

二、施工准备工作

对施工设备质量要严格要求混凝土灌注所需施工设备、机具要求配套并且性能完好。这是保证灌注水下混凝土质量的基本条件。

1）施工现场要有备用发电机，要保证备用发电机性能良好，足以应付施工过程中可能发生的断电情况。

2）留意混凝土拌和机类型的选择，宜选用大容量拌和机，在数目上可以保证混凝土的连续灌注。对混凝土拌和机在每次使用前都应进行认真的检查维修。

3）导管是灌注水下混凝土的重要工具，其直径大小要根据灌注混凝土骨料级配要求进行选择。要求导管应具备足够的强度和刚度、且密封性良好，管壁光滑、导管平直，无穿孔裂纹，导管接口处应有弹性密封垫圈。假如导管接头密封不严，焊缝破裂，水从接头或焊缝中浸进会引起事故，因此施工之前须要进行水密、承压和接头抗拉试验。

4）储料斗、漏斗、溜槽以及其他有关灌注机具使用前都应进行检查，以保证施工安全和施工质量。同时，储料斗的大小要满足封底混凝土存储数目的要求。

三、施工注意事项

1）钢筋笼和钻孔的中心要对应，定位要正确。钢筋笼在就位后必须进行加固，防止浮笼或移位，钢筋笼安放到位后安设导管，导管尽量放置在孔中心，同时在水下混凝土灌注过程中拆除导管时要保证竖直吊拆不晃动，缓慢进行。

2）在灌首批混凝土之前更好先配制0.1～0.3m3水泥砂浆放进滑阀以上的导管和漏斗中，然后再放进混凝土，确认初灌量备足后，即可打开封闭阀，灌进首批混凝土进行封底，混凝土封底时，导管埋深控制在1.5m左右。

3）留意首批混凝土量必须满足导管埋深不能小于1.5m，所以漏斗和储料斗及漏斗和输送泵的混凝土储存数目要充足。首批混凝土若埋深不足，混凝土下灌后不能埋没导管底口，会导致泥水从导管底口进进。假如出现这种导管进水现象应立即将导管提出，将散落在孔底的混凝土拌合物用空气吸泥机或抓斗机清出，然后重新下导管灌注。

4）首批混凝土灌注正常后，必须连续进行，不得中断。

否则先灌进的混凝土达到初凝，将阻止后灌进的混凝土从导管中流出，造成断桩。同时在灌注过程中，应经常用测锤探测混凝土面的上升高度，确认导管埋深，并适时提升、逐级拆卸导管，保持导管的公道埋深。此时要留意，混凝土灌注过程中出现不返出浆时可以适当缓慢向上提拔震动导管，迫使混凝土灌注。当混凝土接近钢筋笼时，宜使导管埋得较深。提管过程中要缓缓上提，如过猛易使导管被拉断。所以埋管深度一般应控制在2到6m，或使用附着式震捣器，使导管四周的混凝土不致过早的初凝。同时应留意灌注速度。

5）为确保桩顶质量，在桩顶设计标高以上应加灌0.5～0.8m高度，待桩顶混凝土强度达到设计强度70％时，将其凿除。在灌注将近结束时，如出现混凝土顶升困难，可在孔内加水稀释泥浆，将部分沉淀土取出，使灌注工作顺利进行。在拔出最后一段长导管时，拔管速度要慢，以防止桩顶沉淀的泥浆挤进导管下形成泥心。

水下浇筑混凝土施工方法

折叠导管法

采用导管法浇筑水下混凝土，适用于水深不超过15~25m的情况。导管的直径为25~30cm，每节长1~2m，用橡皮衬垫的法兰盘连接，底部应装设自动开关阀门，顶部装设漏斗。导管的数量与位置，应根据浇筑的范围和导管的作用半径来确定。一般作用半径不应大于3m。

折叠袋砌法

用袋砌法浇筑水下混凝土，系把混凝土半满装入牢固的麻袋或布袋中，由潜水员在水下进行浇筑。袋的孔隙应能使砂浆渗出但不宜过大。采取这种浇筑方法，袋与袋之间的层面，虽然可以从袋孔中挤出的水泥浆互相胶结，但其整体性终究还是很差的。此种混凝土的坍落度以5~7cm为宜，不得采用干拌混凝土。混凝土袋应交错放置，相互靠紧。

折叠倾注法

倾注法浇筑水下混凝土，可用于岸边水深不起过1.5m的情况。新浇的混凝土堆用夯击或振动等方法挤入已浇得混凝土体中，使只有前沿的混凝土坡面与水直接接触。混凝土的坍落度以7~10cm为宜。采用此种方法应尽量缩短浇筑时间，在浇筑工作未完成之前，先浇得混凝土不得凝固。

折叠柔性管法

柔性管法是采用柔性软管输送混凝土，利用周围的水对软管的压力控制混凝土的下落速度。

折叠活底吊箱法

活底吊箱法是将混凝土装在能够开底的密闭吊箱内，通过水层直达浇筑地点，然后开0.3~0.4m底卸料。

折叠预填骨料压浆法

水下预填骨料压浆法，要求水泥砂浆具有一定的流动性和一定的抗离析能力。压降压力与灌注奖液的稠度、预填骨料平均粒径及要求扩散半径有关。如果预填骨料评价粒径在150mm以内，扩散半径在1.5m以内，当水深为零时，管底出浆压力约为50~150kpa。有水仓面，管底出浆压力应再加上相应水深引起的水压力。