大壩施工中水下混凝土施工技術之研究

楊宏偉

摘要：大壩施工是水利工程施工的重點內容，具體的施工質量直接影響水利工程的服務性和安全性。其中水下混凝土施工技術是大壩施工的重點，如果施工技術運用不夠合理，則可能會帶來嚴重的質量問題。故此，文章結合某一具體的大壩施工項目為例，對大壩施工中水下混凝土施工技術進行詳細闡述，旨意綜合推動大壩施工效果，并為相關人員提供參考。

Abstract： Dam construction is the key content of hydraulic engineering construction. The specific construction quality directly affects the service and safety of water conservancy projects. Among them， underwater concrete construction technology is the focus of dam construction. If the construction technology is not used reasonably， it may bring serious quality problems. Therefore， the article combines a specific dam construction project as an example to elaborate on the underwater concrete construction technology in dam construction， aiming to comprehensively promote the dam construction effect and provide reference for relevant personnel.

關鍵詞：大壩施工；水下混凝土；施工技術；質量

Key words： dam construction；underwater concrete；construction technology；quality

中圖分類號：TV544 文獻標識碼：A 文章編號：1006-4311（2018）32-0156-02

0 引言

大壩施工中，不可避免地需要進行水下混凝土施工，而水下混凝土施工可以被理解為水下混凝土澆筑，可借助隔水設備實現施工，還可以運用水下不分散混凝土，實現澆筑工作，通過增加相關添加劑，實現水下混凝土施工。水下混凝土施工技術是一項相對復雜的施工技術，施工質量關系到壩體的功能與安全。基于此，本文結合某工程實際情況，展開對大壩施工中水下混凝土施工技術的研究，詳細內容如下。

1 工程概況

為研究分析大壩施工中水下混凝土施工技術，本文結合某一具體的工程項目，展開詳細研究。本工程為一多功能的綜合水庫，具備防洪、灌溉和發電等能力，滿足周邊居民的生活需求。水庫庫容設計為1723萬m3，壩頂寬度設計為3m，水庫現黏土心墻頂高度為962.1m，滿足水庫設計洪水位的957.53m要求，壩頂高程965.2m，大出現加固設計壩頂高程960.11m。大壩建設主要選擇混凝土作為主體材料。具體施工中，需要展開水下混凝土施工。為確保施工的順利進行，本工程對水下混凝土施工技術進行具體的研究分析。

2 大壩施工中水下混凝土的相關特性要求

為實現水下混凝土施工，需要保障澆筑用混凝土具有優秀的性能特點，現結合實際情況，對大壩施工中水下混凝土的特性進行闡述，具體內容如下。

2.1 抗分散性

大壩施工中，需要保障混凝土在澆筑過程中，不會出現流失、離析等問題，并確保混凝土的抗侵蝕能力。實際抗分散性提升，可通過適當增加絮凝劑的方式實現。其中，抗分散性能可借助篩洗混凝土或溶液的pH、透光率實現測試。如果SCR絮凝劑的使用量超過水泥土量時，混凝土的pH將為堿性，處于8～10之間，且透光率>90%，損失≤10.2%。與普通混凝土比較，這類混凝土的抗分散性更強，其中普通混凝土損耗≥60%。故此，則要求水下澆筑用混凝土能夠在水中保持性能不變，實現抗分散，且的保持比例不變，最終形成均勻穩定結構。

2.2 流動性

水下混凝土澆筑過程中，不需要借助外界振動，只通過縫隙填充鋼筋，并達到均勻密實的目的。這種情況下，則要求混凝土具有良好的流動性，可以不泌水不出現骨料分析的問題。結合原西德試驗規范DIN1048方法測定，水下混凝土的擴展程度處于35～50攝氏度。與常規混凝土比較，水下混凝土更顯更高。而且，水下混凝土的坍落度應處于18～22cm之間。在具體的施工中，水下混凝土的流動性，應該結合實際現場情況對混凝土的流動性進行調整，從而保障水下混凝土的澆筑效果。如果流動性不足，則會增加水下振搗難度，不利于混凝土的填充速度。

上述兩點要求是大壩施工中水下混凝土施工的關鍵，需要確保混凝土滿足抗分散和較好的流動性。這樣才可以保障水下混凝土澆筑的順利完成，避免澆筑過程中，出現水下混凝土的質量問題，從而提升大壩的性能與質量。

3 大壩施工中水下混凝土施工技術

結合本工程的實際情況，對具體的大壩施工中水下混凝土施工技術進行闡述，詳細內容如下。

3.1 添加絮凝劑法

借助添加絮凝劑的方式，可以增強混凝土的性能，使得混凝土可以滿足水下施工的需求。具體的絮凝劑也可以被理解為抗分散劑。添加絮凝劑后，混凝土具有一定的粘度，可以在水下抗擊水的沖刷作用，并保障其具有良好的流動性。通過對絮凝劑的使用，可以有效地提升澆筑速度，且可以縮減施工對環境造成的影響，并縮短施工工期，效果理想。這種方式所得到的混凝土，它的抗壓強度在30～25MPa之間。且與常規混凝土比較，它的造價并非過于昂貴，僅為常規造價的0.5～1倍。這樣的優勢，使得其在大壩水下施工中具有良好的應用價值。本工程則是看在其具有性能卓越、造價適宜和污染小等特點的基礎上，選擇添加絮凝劑法展開水下混凝土施工。

3.2 泵壓輸送技術

為實現混凝土的澆筑，本工程擇取泵壓輸送技術，實現對混凝土的輸送工作。具體的設備選擇混凝土輸送泵，它可以實現攪拌后混凝土輸送和澆筑一次完成。對于泵管的輸出混凝土的部位應合理選擇，一般在30～40cm范圍，最大深度為1m，如果過深則容易造成阻力增加，甚至帶來安全隱患。但是，如果過淺也容易造成不良現象，如水向泵內反彈。故此，在具體的泵壓輸送技術運用過程中，必須注意混凝土的流柱狀態。現對泵壓輸送技術的要點進行闡述。

①輸送前，應展開常規檢查工作，確保輸送泵處于較好的運作狀態。使用前，先取海綿球置入到管道內，展開泵送。確保水和混凝土管道分離，保持工作狀態，直至管道被混凝土塞滿。

②泵管布置是泵送的重要內容，應考慮阻力大的情況，對管道的管徑進行控制，規避管徑過小的情況。另外，應注意對管道彎頭的控制，規避彎頭過多的情況，從而使得泵送的效果得到保障。

③如果在具體混凝土泵送過程中，出現斷開的情況，需要立刻將管制插入到灌注的混凝土中。其主要目的是規避水灌入到管道中。如果澆筑范圍過大，則需要由潛水員配合澆筑，并實現對澆筑位置的移動。

④泵壓完成后，需要做好泵壓管道及泵的清洗工作，其主要目的是避免管道內部的混凝土流出，導致環境的污染。

3.3 裝袋疊置法

這種技術同樣是大壩施工中水下混凝土，可借助纖維織物袋的方式，在水下所需要的位置放入坍落度50～70cm的混凝土混合物。其中，袋內的混凝土混合物應滿足袋的2/3。按照磚砌的方式，將纖維織物袋進行疊放，從而達到穩固的目的。而且，還可以配合鋼筋插接的方式，使其穩定性得到進一步的提升。這種方式是一種較為傳統的方式，且結構穩定性相對較好。但是，這種方式的成本相對較高，其主要適用于排水和非侵蝕性條件下。

3.4 開底吊桶法

這種施工技術是盡可能的保持混凝土混合物與環境水接觸，并確保混凝土的坍落度相對較高，需要在150cm左右。類似這種施工技術的方式還包括夯法和振法兩種，都是為了逐步從岸邊向水體中涌來。這種施工技術的實用范圍主要以小型大壩為主，要求水深在5m左右。如果現場實際環境允許，可以適當的對混凝土坍落度進行調整，可調整到60～100cm左右，進而使得水下混凝土結構可靠性能夠得到保障，并增強混凝土的抗侵蝕性能。現對該項技術的具體實施要點進行闡述。

①罐體的頂部必須做好覆蓋工作，可以選擇帆布或防水油布。且如果罐體的底部需要具有開放的能力，能夠在具有需求的情況下，打開底部，從而保障混凝土澆筑的順利展開。

②在具體的澆筑作業中，由吊機對吊罐進行起吊，將罐置于水中，當罐體接近澆筑板面后，可以打開罐體底部，將罐內的混凝土直接排出到制定位置，進而完成澆筑作業。

③實際施工時，如果滿足實際情況，則使需要保障再次進入，需要在上次澆筑的頂部。之后，可選擇振動或搗實的方式，使得混凝土能夠逐漸流動到目標區域，從而完成施工。

這種施工技術的運用，主要選擇椎形施工機械，底部開弧，使得混凝土可以順利排出。

3.5 垂直導管施工技術

垂直導管法也可以用于大壩水下施工中。具體的實施過程中，可借助密封管實現對混凝土的導入。先將一個軟體球置入到混凝土的表面，水下的混凝土則會將小球推向四周，借助其流動性，自流平的混凝土則會形成。通常情況下，將管徑控制在25～30mm之間。具體的施工要點如下。

①在已澆筑的混凝土插入導管下端，為使得導管能夠順利完成拔出動作，應預留相關距離，一般將導管和混凝土間距控制在30～50cm左右，但是，仍舊需要保障混凝土能夠自由下落。

②在水下澆筑過程中，填充漏斗應經過多次填充，并注意避免出現到流現象。

③混凝土澆筑之間，預先做好混凝土與水的分離。具體澆筑前，應將導管內部注入混凝土，避免導管內部充水，并注意對混凝土與水的差距，進而保障混凝土的質量可以得到保障。

垂直導管技術可廣泛適用于大型大壩施工和深水位的大壩施工項目，其在具體的應用中，其優勢較為顯著，主要體現在設備簡單、灌注速度快和完整性理想，且灌注得速度快，水體的深度和灌注面對施工技術的干擾較小。在該項技術的基礎上，還延伸出了相關改進方法，包括柔性管法、液壓閥施工技術，這幾種屬于優化技術，均可以滿足實際施工需求，并且可以順利避免反水事故的發生，能夠綜合提升施工效率和施工質量。

結合上述幾項水下混凝土施工技術，本工程在具體的實施中，擇取添加絮凝劑法+垂直導管施工技術，從而滿足施工的需求，能夠保障本工程大壩的順利建成，并提升混凝土澆筑的整體質量。

4 結束語

本文結合大壩施工中水下混凝土施工技術，以某一具體的大壩工程為例，闡述具體大壩施工技術，并提出水下混凝土施工技術對混凝土的特征要求，再結合這些特征要求，探究具體大壩施工中水下混凝土施工技術，且最終本工程擇取絮凝劑法+垂直導管施工技術，從而滿足大壩的基本施工需求，能夠保障大壩的整體質量，使得大壩的功能可以得到保障，進而為周邊居民提供便利。

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