水下不分散混凝土在淀東排澇泵閘海漫段中的應(yīng)用

陳淼淼

（上海市水利工程集團(tuán)有限公司，上海 201600）

1 工程概況

淀東水利樞紐泵閘改擴(kuò)建工程排澇泵閘位于黃浦江西側(cè)的淀浦河上，東閘路與中春路橋之間。泵閘結(jié)構(gòu)采用“泵+閘”布置型式，泵站設(shè)計(jì)裝機(jī)流量90m3/s（3臺(tái)機(jī)組），水閘兩孔，單孔凈寬12m。通過(guò)新建外河海漫護(hù)底、改造或新建外河擋墻等形式與老閘原結(jié)構(gòu)相接，形成一個(gè)完整的外河防洪、防沖體系。

外河海漫護(hù)底在老閘內(nèi)河消力池上游側(cè)為鋼筋砼結(jié)構(gòu)，由于本工程將淀浦河河道進(jìn)行加寬，老閘結(jié)構(gòu)與新建擋墻之間的護(hù)底及改造老擋墻的護(hù)底為了避免修筑圍堰施工，采用水下不分散混凝土施工工藝。

新建外河擋墻III（1）與老圓弧翼墻底板之間水下不分散砼護(hù)底厚度1000mm，頂高程為-1.0m，下游改造老擋墻前的原灌砌塊石護(hù)底上設(shè)置C30預(yù)制格梗，格梗與老擋墻之間護(hù)底的水下不分散砼厚1000mm，頂高程為-1.0m～-2.0m。水下不分散砼設(shè)計(jì)強(qiáng)度為C30，理論方量720m3。

圖1-1 施工部位平面示意圖

2 水下不分散混凝土的作用機(jī)理

水下不分散混凝土由混凝土中摻加不分散劑組成，水下不分散混凝土不分散劑是一種采用高分子接枝聚合技術(shù)合成的高分子化合物。該材料與混凝土拌合后，其與水泥顆粒表面生成化學(xué)鍵，起到吸附水泥顆粒和保護(hù)水泥的作用。同時(shí)，骨料、水泥顆粒之間通過(guò)水下不分散劑間的化學(xué)作用，使拌和物形成穩(wěn)定的柔性結(jié)構(gòu)，進(jìn)而提高混凝土的黏聚力，保證骨料間的凝聚，避免骨料離析。

3 施工準(zhǔn)備

3.1 施工清障、測(cè)量

施工前對(duì)施工區(qū)域進(jìn)行水下測(cè)量，對(duì)水下障礙物用挖泥船進(jìn)行清除、平整，確保基面無(wú)雜物，高程達(dá)到設(shè)計(jì)要求，混凝土與基面粘結(jié)良好。

3.2 預(yù)制格梗制作、吊裝

在岸上場(chǎng)地按照設(shè)計(jì)圖紙要求進(jìn)行格梗預(yù)制，為方便吊裝，格梗按照3m一節(jié)預(yù)制，達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后使用25t汽車(chē)吊進(jìn)行吊裝，在河道中標(biāo)識(shí)出格梗軸線(xiàn)，準(zhǔn)確放入定點(diǎn)部位，每節(jié)格梗間縫隙緊密，防止后期水下不分散砼從格梗間隙中流失。

3.3 水下不分散砼配比試驗(yàn)

根據(jù)有關(guān)規(guī)范及類(lèi)似工程經(jīng)驗(yàn)，參考外加劑廠(chǎng)家、攪拌站的建議，設(shè)計(jì)符合設(shè)計(jì)要求的C30水下不分散混凝土配合比，確定水泥用量、水灰比、單位用水量及骨料的最大粒徑，并根據(jù)水下不分散劑試驗(yàn)確定外加劑SBT-NDA水下不分散混凝土抗分散劑的使用量。根據(jù)坍落度、擴(kuò)展度、初凝時(shí)間、試塊強(qiáng)度等幾項(xiàng)指標(biāo)評(píng)價(jià)試驗(yàn)結(jié)果，經(jīng)試驗(yàn)，本工程確定的水下不分散混凝土配合比見(jiàn)下表：

表1-1 本工程水下不分散混凝土配合比

4 施工過(guò)程

4.1 水下不不分混凝土的運(yùn)輸

由于水下不分散混凝土比較粘稠，混凝土使用罐車(chē)自攪拌站運(yùn)出后，在運(yùn)輸過(guò)程中，始終保持罐車(chē)低速旋轉(zhuǎn)攪拌，運(yùn)輸至場(chǎng)地后持續(xù)攪拌，以確保混凝土的工作性能，控制現(xiàn)場(chǎng)等待時(shí)間不超過(guò)混凝土的初凝時(shí)間。

4.2 水下不不分混凝土的澆筑

本工程綜合考慮采用泵送法進(jìn)行混凝土的澆筑。為減小淀浦河水流在澆筑過(guò)程中及初凝前對(duì)混凝土的沖刷，澆筑時(shí)關(guān)閉節(jié)制閘，同時(shí)查看潮位表，選擇在低水位澆筑作業(yè)。考慮到水下不分散混凝土的擴(kuò)散度，將澆筑區(qū)域拉線(xiàn)劃分成3m×3m網(wǎng)格，在每個(gè)網(wǎng)格范圍內(nèi)進(jìn)行泵送。

對(duì)進(jìn)場(chǎng)的混凝土做擴(kuò)展度及抗分散試驗(yàn)，擴(kuò)展度控制在400mm～450mm之間。水下不分散砼澆筑時(shí)，先澆筑格梗一側(cè)，格梗一側(cè)的砼高程與格梗齊平，澆筑靠近防汛墻側(cè)水下不分散砼時(shí)，結(jié)合已在附近結(jié)構(gòu)上標(biāo)注的高程，勤測(cè)勤量，確保澆筑至設(shè)計(jì)高程，同時(shí)避免超高。開(kāi)始澆筑時(shí)，泵管深入到基面高程以上 500mm左右，然后開(kāi)始放料，隨著澆筑高度提升，泵管隨之提高，對(duì)混凝土在水中自由落差進(jìn)行嚴(yán)格管理，確保不大于 500mm。水下不分散混凝土連續(xù)澆灌，當(dāng)混凝土輸送中斷時(shí)，為防止水的反竄，將輸送管的出口插入已澆筑的混凝土中。每個(gè)網(wǎng)格點(diǎn)澆筑至設(shè)計(jì)高程后移動(dòng)到附近網(wǎng)格點(diǎn)重復(fù)澆筑。

5 驗(yàn)收及檢測(cè)

水下不分散混凝土凝固后，組織對(duì)澆筑部位進(jìn)行水下斷面結(jié)構(gòu)尺寸驗(yàn)收、測(cè)量，驗(yàn)收結(jié)果表明水下不分散混凝土澆筑倉(cāng)面平整、密實(shí)，高差小于±50mm。對(duì)混凝土試塊送檢，28d強(qiáng)度達(dá)到C30混凝土試塊強(qiáng)度要求，滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求。

6 結(jié)語(yǔ)

淀東水利樞紐泵閘改擴(kuò)建工程的排澇泵閘海漫段部分結(jié)構(gòu)中水下不分散混凝土技術(shù)，與傳統(tǒng)施工工藝相比，水下不分散混凝土工藝可省去為創(chuàng)造干地施工條件所必須的圍堰、抽排水等工作的工期與費(fèi)用，且不用振搗、自動(dòng)流平，具有較高的優(yōu)越性，有效減少了工期，節(jié)約了一定的施工成本。在選擇合適的抗分散劑及配合比基礎(chǔ)上，該施工工藝簡(jiǎn)單易操作，施工效率高，質(zhì)量有保證，綜合效益好。