水下封底混凝土澆筑施工質量控制

劉明智

摘 要：供水工程的取水口一般靠近河流，需要在水下進行封底混凝土施工，在有水流的情況下如何保證混凝土封底質量，并滿足厚度、坡度要求。采用導管法對水下封底混凝土施工，計算好導管布設數量及導管長度，導管和料斗用浮球斷開，用鐵絲掛住浮球，泵車將混凝土直接打進料斗。根據實際情況搭設操作平臺，灌注混凝土時確?；炷恋綀鰯盗磕軡M足導管口埋深滿足要求方可開始灌注，按規定的順序灌注完畢后，對封底混凝土標高進行量測，不滿足厚度要求的位置進行補充灌注。通過導管法灌注是保證混凝土質量的良好方案，連續快速地完成水下封底混凝土施工，是保證質量的關鍵。

關鍵詞：水下;封底;混凝土;施工方法;質量控制

Abstract： The water intake of water supply project is generally close to the river， so it is necessary to carry out underwater concrete sealing construction. In the case of water flow， how to ensure the quality of concrete sealing， and meet the requirements of thickness and slope is very important. The tremie method is used for underwater bottom sealing concrete construction. The number of tremie and the length of tremie are calculated. The tremie and hopper are disconnected by floating ball， the floating ball is hung by iron wire， and the concrete is directly driven into the hopper by pump truck. Setting up the operation platform according to the actual situation. When pouring concrete， ensure that the quantity of concrete on site can meet the requirements of the buried depth of the conduit mouth. After pouring according to the specified sequence， measure the elevation of the bottom sealing concrete， and fill the position that does not meet the thickness requirements. It is a good plan to ensure the quality of concrete through the conduit method， and the key to ensure the quality is to complete the underwater sealing concrete construction continuously and quickly.

Keywords： Underwater; bottom sealing; concrete; construction method; quality control

一、前言

水下封底混凝土施工方法很多，在這里針對卡賓達供水取水口封底混凝土施工所用導管法來論述水下封底混凝土施工方法及質量控制要點?？ㄙe達供水項目取水泵房位于非洲安哥拉國卡賓達地區希羅安果（Chiluango）河，河道常年有較大水流（附圖1），能滿足取水泵站取水要求?？ㄙe達地區屬于熱帶雨林氣候。取水泵房封底混凝土面積為13.6 m×12.7 m，封底混凝土距地面9.7 m，旱季施工水深一般7 m左右。封底混凝土厚度1.5 m。封底混凝土頂面向河流方向有2%的坡度。

二、水下封底混凝土施工方法

（一）基坑開挖

此基坑為三面用直徑80 cm的樁基連接封閉，樁長30米，靠近河側敞開。開挖方法先用普通挖機挖至水位線附近，在此標高做支撐梁，防止樁基在受外側擠壓力后傾斜。同時靠近河側做好護岸，防止開挖后，水流沖刷破壞結構穩定性。再用長臂挖機挖至設計封底混凝土底標高。局部角落挖機無法精確挖除，可用攪拌稀泥泵清理干凈，并保證開挖底面平順。各個基坑的開挖順序不盡相同，但開挖盡量減少水下開挖工程量是關鍵。

開挖結束后經過12小時沉淀后再對開挖基坑底標高進行量測，確定沉淀及外側擠壓造成地面標高上升的厚度，再進行清理[1]。并根據沉渣厚度確定基坑底標高低于設計地面標高的數量，清理后及時搭設平臺進行混凝土灌注。

保證開挖質量的措施，用測繩測量基坑底標高，由于基坑底部為淤泥質，泡水后為軟弱流縮狀，測繩底部制作為平底秤砣形狀混凝土塊[2]。這樣可以準確定位底部且測繩保持垂直。用攪拌稀泥泵和高壓水槍配合保證開挖后邊角的清理干凈，樁基與封底混凝土緊密連接。

（二）灌注前做好以下準備工作

1. 要根據導管底標高和混凝土的流動半徑面積，配備足夠的料斗和導管[3]。導管直徑一般為8倍最大碎石直徑，此項目采用直徑25 cm。導管長度滿足導管底至基坑底20 cm～40 cm。導管間距根據混凝土塌落度和流動性，混凝土流動坡度不陡于1∶5，導管的作用半徑一般為3 m，兩個導管之間不大于5 m。

2. 根據現場情況設置好灌注工作平臺，保證平臺的穩定安全、便于施工。

3. 準備足夠數量的測繩，預制底面積25 cm×25 cm的秤砣形狀混凝土塊。保證量測基坑深度和混凝土面標高。

4. 塌落度在180 mm～220 mm混凝土配合比及所需的材料如砂、卵石、水泥、外加劑等?；炷帘仨毦哂辛己玫暮鸵仔郧页跄龝r間大于20小時，含砂率在40%～50%，粗骨料宜采用不大于3.8 cm的卵石，水灰比控制在0.44左右，混凝土可摻入緩凝、減水等外加劑。

5. 封底混凝土必須連續快速施工，且封底混凝土方量較大和混凝土生產速度，安排白班和夜班兩班人員交接班。

6. 向全體工作人員進行技術、安全、質量交底;調查好天氣情況（在國內做好，在卡賓達旱季施工）。

（三）導管法水下灌注封底混凝土

通過導管等裝置進行混凝土澆筑作業，依靠混凝土壓力推動隔水塞將管內的水或泥漿排擠出去接著由于導管底部管內壓力大于管外壓力，使混凝土從管底向上推進，混凝土頂面與水接觸部分可能質地松散，可考慮部分灌注富余量[4]。此方法與水下灌注樁方法類似，不同就是地面積大，要多個導管灌注，做好連接計算。

測量基坑開挖符合要求后進行水下混凝土封底施工，具體操作步驟如下（現場情況見圖2）。

1. 搭設安全操作平臺，用兩臺廢棄平板車板搭設在既有冠梁上，保證主要受力區在樁基頂，再用工字鋼搭設橫向搭設支撐安裝料斗和導管，鋼管扣件搭設人員操作安全平臺。

2. 料斗導管安裝，料斗安裝后確定料斗底部至基坑的距離，配備導管，保證導管距基坑底的距離[5]。導管和料斗連為一體保證密封良好、連接牢固，用專業灌樁導管或鋼管和料斗焊接。

3. 灌注水下封底混凝土，項目采用8方混凝土罐車6臺，混凝土泵車2臺，吊車1臺?；炷凉捃嚨浆F場4車混凝土后開始施工，第一車先把1號料斗放滿后停在旁邊，第二車混凝土倒至泵車處，剪斷料斗的隔水塞開始灌注混凝土，同時泵車開始輸送混凝土至料斗，確?；炷凉嘧⒌倪B續性。根據計算隨時測量混凝土的流向和流動半徑，在混凝土灌注料斗四周分別懸掛測繩，發現測繩有變化立即量測。滿足設計要求后，進行2號料斗處混凝土施工。以此類推完成9個（灌注順序見圖3）漏斗處混凝土施工，最后對混凝土頂面標高進行統一量測，對不滿足要求的進行補平（在中國具備條件的可以請專業潛水員水下對混凝土頂面整平，在這個國家沒有條件）。整平完成后將提前預制好的泵口處混凝土預制塊安裝，確定好標高用鐵絲或其他繩索吊裝至設計位置。

三、注意事項

在灌注前做好充分準備，除了上述的準備工作外還要根據自己所在項目實際情況準備，充分考慮困難。

儲料斗的容積應滿足第一斗混凝土放下后能將導管底埋入混凝土不小于0.5 m。這種大面積水下混凝土施工，很難有滿足要求的料斗，所以每根導管的首批混凝土的坍落度不要太大，以避免因落下的混凝土不能形成一定的坡率而埋不住導管底口。還可以加快給料斗供應混凝土的速度來彌補，比如增加泵車數量、在一個泵車的供料斗處安排兩個罐車同時放混凝土等方法確保料斗內始終都有混凝土[6]。若首批混凝土未能埋住導管倒至漏水，必須馬上停止混凝土灌注，提出導管，清理松散混凝土后重新開始灌注。

混凝土配合比要反復試驗確保和易性和初凝時間要求。初凝時間根據所在項目施工時間確定，確保整塊混凝土灌注結束后最早施工的混凝土不能初凝。

施工現場和拌和站配備備用發電機，確保施工的連續性。

在料斗內灌注裝混凝土前可以先用0.1～0.3 m3水泥砂漿放進導管內起到潤滑導管作用。

封底混凝土導管埋深較小，不易提升導管，備用多臺插入式振搗器，振搗器長度不小于導管長度，在漏斗頸部混凝土卡住時，可用來振搗疏通。

四、安全及文明施工措施

（一）嚴格執行安全生產責任制度

項目經理、作業隊隊長、工班長、操作工人及各級職能部門嚴格執行安全生產管理責任制度。項目部安排專業安全、質量、環保工程師現場盯控，工班設專職安全員，形成安全生產網絡，做到領導到位，工作到位，分工明確，責任到人。

（二）加強安全和環保生產教育

封底前，對所有參加封底的施工人員進行安全和環保生產教育，組織學習安全法、水上施工安全規則、規定，并結合實際情況制定安全措施，進行宣傳教育。對特殊工種，如泵車司機、吊車司機、罐車司機、電工等需持證上崗操作[7]。

所有人員禁止將廢棄物及施工垃圾倒入河中，混凝土施工用工具禁止直接在河中清洗。

（三）保證人身和財產安全的措施

施工平臺搭設好以后，在施工平臺四周設置護欄，以防施工人員墜落河中，平臺上作業人員必須穿救生衣。夜間作業時，配備足夠的照明設備。

（四）保護河道環境

商品混凝土灌注后，多余的商品混凝土應集中堆放，集中清理，不能直接拋至江中[8]。清洗輸送泵管的污水也應匯集至預設的沉淀池中沉淀，然后才能排入江中。

五、結束語

本文重點闡述封底混凝土基坑開挖和灌注方法，此類基坑開挖是需要確定開挖順序及開挖方式，否則會造成工作量增大或出現安全事故。水下封底混凝土施工必須快速、連續施工，所以在施工前要充分考慮不確定因素，灌注時要分工明確，密切配合，統一指揮，一氣呵成。這樣才能保證混凝土澆筑質量。封底混凝土施工導管布置是個值得繼續深化探討的問題，盡量減少導管的布設，可以減少工作量，降低成本，減少封底混凝土接縫，提高質量。

參考文獻：

[1]陶景良.混凝土防滲墻施工[M].水利水電出版社， 1988.

[2]楊光煦.水下灌注混凝土[M].水利電力出版社， 1983.

[3]梁志林，張長民，雷敬偉.水下不分散混凝土在三峽工程中的應用[J].混凝土， 2006，（12）.78-80.

[4]陳立明，馮微，鐘少全，陳秋聲.水下不分散混凝土施工技術與應用[J].廣東水利水電， 2001，（5）.74-75，77.

[5]張長民，周偉，丁新龍，馮士明，許海彬.水下不分散混凝土的性能特點及其在水利工程中的應用[J].水利水電技術， 2000，（8）.26-28.

[6]李春波.大斷面鋼板樁圍堰水下封底砼施工技術[J].鐵道建筑技術， 2016，000（0z1）：117-120.

[7]馬建勇，胡世浩.低樁承臺鋼板樁圍堰施工關鍵技術淺議[J].山西建筑， 2009，35（17）：277-279.

[8]殷濤.深水雙壁鋼圍堰封底混凝土設計與施工探討分析[J].城市建設理論研究（電子版）， 2015，（20）：1321-1322.

中鐵二十局集團第二有限公司，陜西 710000