船闸挡潮闸及公路桥工程监理工作总结.doc

水下不分散混凝土施工工艺介绍及监理控制要点水下不分散混凝土施工工艺介绍及监理控制要点滨州二港池散货堆场及服务区项目监理部 于涛1、 工程概况 滨州港海港区液体散货作业区围堰（滨州港海港港区3万吨级航道工程围堰）工程建设区域属于滨州港规划陆域的液体散货作业区，紧邻港区已建 3 万吨码头及陆域南侧。本工程为长4211m围堰工程，其中2724m采用壁桩框架结构。图一 壁桩框架示意图壁桩框架采用整体预制，框架由上下导梁、上下连系梁、立柱及挡板组合而成。框架安装完成后在框架导梁内打设预应力混凝土管桩。上部结构浇筑于导梁之上，通过钢筋勾连将框架及管桩连接成整体，下导梁槽内灌注水下混凝土。水下灌浆堵缝大面积施工前，先进行首件施工，根据典型施工结果总结改进施工工艺，并应用于其他框架水下灌浆堵缝施工中。本工程根据框架安装后下导梁槽入泥情况，分为以下部分分别进行施工，以满足框架整体稳定性的要求：第断面13个框架导梁槽位于泥面以下，设计在框架内满抛块石至+6.0m，替代水下灌浆堵缝施工，本方案不再赘述。 第断面14框架按转角处理图纸回填块石，替代水下灌浆堵缝施工，本方案不再赘述。 -5-17， -1-3共16个框架下导梁槽沉入砂土面以下，无法将导梁槽内的泥砂清除，采用框架间回填3m厚级配块石的施工方式保证框架底部稳定性。窗体顶端 图二 VII-5-VII-17，VI-1VI-3框架施工断面示意图 （4）剩余所有框架下导梁槽内灌注水下不分散混凝土。图三 水下灌浆堵缝施工断面示意图（以I断面为例）二、水下不分散混泥土施工范围本工程框架安装总量为156个，需进行水下灌浆堵缝施工的框架个数为123个，每框架两侧下方各有四段导梁槽，如下图；需用回填块石方案代替水下灌浆堵缝施工的框架16个。图四 框架平面图（阴影部分为需施工水下混凝土范围）3、 施工工艺及施工方法 （一）结构型式、主要尺寸及工程量本工程第-1-4共123个框架需进行水下灌浆堵缝施工，水下灌浆堵缝设计自下导桩槽底浇筑至导桩槽顶，浇筑高度0.8m，导梁槽宽度为2.2m或5.5m，每框架的浇筑方量约为9.52方。 （二）水下不分散混凝土施工工艺流程图1. 导管法灌注水下不分散混凝土 制作漏斗潜水员探摸水下导梁槽情况准备空压机设备 导梁槽清砂拌合船将混凝土泵送至漏斗中混凝土沿漏斗及连接软管渗流至浇注部位 潜水员移动灌注水下不离散混凝土 潜水员探摸灌注完成情况 图五 导管法施工工艺流程图2. 泵送法灌注水下不分散混凝土采购PVC软管潜水员探摸水下导梁槽情况 导梁槽清砂凿孔处安插PVC软管至下导梁槽泵管连通导灰软管泵送水下混凝土 下导梁槽分段灌注 潜水员探摸灌注完成情况 图六 泵送法施工工艺流程图 （三）水下不分散混凝土施工方法1. 水下探摸施工前，潜水员对典型施工段下导梁槽情况进行详细探摸，根据探摸结果确定是否对框架下导梁槽内的砂土进行清理或对框架与砂土面存在的空隙进行封堵。 2. 施工设备采购及制作 （1）导灰罐漏斗及导灰管导灰罐漏斗采用钢板及槽钢加工制作，斗容量为1方，漏斗净高1.2m，上口宽1m，罐体靠四个槽钢支腿支撑，支腿长0.5m，间距0.65m，导灰罐内侧的罐底作10%的坡度，最低处开口，连接20cm宽的塑料导灰管，导灰管长度为12m。导灰罐断面形式图如下： 图七 导灰罐漏斗及导灰管示意图（2）气泵采购12方空压机对导梁槽内的泥砂进行冲刷，达到清除砂土的目的。空压机排气压力5-10MPa，连接直径15cm的排气管，可用于本工程间距较小的缝隙中进行冲沙排淤。 3. 下导梁槽冲沙 （1）利用空压机运行时产生的强力气压，通过两根高压空气管传输至下导梁槽内，高压空气管一根用于将槽中的泥砂冲散，另一根与150钢管和PVC透明钢丝吸泥软管连接形成吸泥设备，通过排气产生的负压将冲散的泥砂排出水面。150钢管长1m，与PVC钢丝软管套管连接，PVC钢丝软管长15m，延伸至框架侧面与外伸筋绑定，使泥砂排入框架外侧的海中。潜水员挪动排气管，依靠气压力冲散砂土，顺导梁槽一头逐渐将砂土汇集至另一头，并利用抽气管集中将砂土抽出导梁槽。 （2）清砂作业时，潜水员先持高压空气管将导梁槽中的泥砂冲散，再持150钢管两侧的把手，将吸泥口（图示喇叭口）放置在导梁槽顶口处，将冲散的泥砂吸入钢管中。 图七 吸泥口示意图 4. 浇筑水下灌浆堵缝水下灌浆堵缝主要采用导管法施工，在拌合船具备作业条件时也可采用泵送法进行施工。方案一：导管法采用水下不离散混凝土C40浇筑水下导梁槽与管桩间的缝隙，施工前起重船起吊钢漏斗及软管，人工配合将漏斗支腿卡在中间连系梁两侧，由于槽钢支腿的支顶作用，可防止漏斗装载混凝土时发生倾覆。采用水下不离散混凝土C40浇筑水下导梁槽与管桩间的缝隙，混凝土应有较好的自流平性、水下抗分散性和自密实性，施工前进行调试并提交配合比报验。施工前起重船起吊钢漏斗及软管，人工配合将漏斗支腿卡在中间连系梁两侧，由于槽钢支腿的支顶作用，可防止漏斗装载混凝土时发生倾覆。漏斗连接的软管长15m，在浇筑水下混凝土时，潜水员移动软管，将管口伸入导梁槽内不小于30cm，保证水下混凝土自管口流出后，其在水中的自由下落高度不大于50cm。漏斗放置在中间连系梁一端后，混凝土由拌合船泵送至导灰罐漏斗内，依靠混凝土的自重顺漏斗及20cm直径的导灰软管流至下导梁槽中。水下混凝土浇筑时，潜水员应自框架一侧向另一侧挪动导灰管，使混凝土灌注至导梁槽顶面，在灌注混凝土时，应保证混凝土始终充满导灰软管并连续供料。潜水员需通过通讯设备与水上人员及时联系，对混凝土放料速度及时间做好沟通，如出现意外或需停止施工时，及时处理好后续工作。当施工中不得不出现停顿时，续浇的时间间隔不得超过水下不分散混凝土初凝时间。水下灌浆堵缝灌注完成的标准为：导梁槽与管桩间的缝隙全部填充完全，混凝土表面平整，与导梁槽顶面平齐，混凝土无泄漏及塌陷情况。 方案二：泵送混凝土法 在框架两侧固定连接软管，连接软管端头可通过粗铁丝与框架外伸筋捆绑，施工时拌合船的泵管伸入连接软管中直接泵送混凝土， 5. 水下观测混凝土灌注完成后，潜水员对浇筑完成的混凝土表面进行探摸检测。如导梁槽与管桩间的缝隙全部填充完全，混凝土表面平整，与导梁槽顶面平齐，混凝土无泄漏及塌陷情况时可进行下一段施工。 （四）导梁槽在泥面以下时的施工方法-5-17， -1-3共16个框架下导梁槽沉入砂土面以下，采用以下方式施工：利用皮带运输船将块石抛填至框架内，抛填块石的总厚度为3m。抛填块石完成后，由方驳船配合长臂挖掘机进行整平，整平后如未达到抛填厚度的要求，再进行补抛施工。 （五）验收标准及质量控制 1. 验收标准浇灌完的混凝土，待自流平终止后上表面与导梁槽一齐，浇筑厚度不应少于50cm，表面平坦且各个角落均浇筑密实。 2. 质量控制 （1）混凝土配合比控制施工前通过试验确定絮凝剂的掺入量，并按计算配合比进行试配，当试验结果不符合要求时，调整配合比再进行试配，直至符合要求为止。 （2）混凝土拌合控制利用拌合船进行混凝土搅拌时，应根据所用设备的型号确定最佳搅拌时间，搅拌过程中保证水下不分散混凝土的材料应搅拌匀均，搅拌过程中安排专人进行监管，当搅拌机中的混凝土未全部排出时不得投入下批材料，搅拌机在使用前后，应进行彻底清洗。 （3）混凝土在灌注过程中留存影像资料，水下灌浆堵缝终凝后由潜水员进行复查。四、监理控制要点 （一）原材料控制要点1. 水泥硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥，应分别符合GB175-1999、GB1344-1999的规定；关于上述以外的水泥，除符合相应产品标准外，需经试验确认具备水下不分散混凝土所需的性能后方可使用。2. 水搅拌用水应符合JGJ63的规定，对于水下不分散素混凝土，可采用海上；钢筋混凝土不得使用海水搅拌。3. 细骨料细骨料应符合GB/T14684-2001的规定，砂子宜采用连续级配的中粗砂；采用海砂时，应使用符合我国混凝土标准的海砂，但一般采用河砂作为水下不分散混凝土的细骨料。4. 粗骨料粗骨料应符合GB/T14685-2001的规定，石子宜采用连续级配，最大粒径应不大于40mm。5. 絮凝剂絮凝剂掺入混凝土中各项技术性能指标应符合下表的规定。 试验项目性能指标流动性坍落度，mm23030坍扩度，mm45030凝结时间，h初凝5终凝30抗分散性水泥流失量，%1.5悬浊物含量，mg/L150PH值12水下成型混凝土试件与空气中成型试件的抗压强度比，%7d6028d70水下成型混凝土试件与空气中成型试件的抗折强度比，%7d5028d60含气量，%4.5（1）絮凝剂的品种包括普通型絮凝剂、早强型絮凝剂、缓凝型絮凝剂、泵送型絮凝剂和高性能型絮凝剂。絮凝剂的选择应充分考虑工程的实际要求、施工条件和所使用的原材料的特性，通过试验来确定； （2）絮凝剂的性能试验方法应按DL/T5117-2000的规定进行。 （3）絮凝剂应无毒、无害、无污染。6. 其他外加剂其他外加剂（如引气剂、减水剂、引气减水剂等）应符合GB8076和GBJ119等标准的相关规定，同时进行与絮凝剂相容性试验。7. 其他掺合料掺合料（如粉煤灰、矿渣和硅灰等）应符合GB/T1596、JGJ28、GB/T18046、JTJ275-2000等相应标准的有关规定。8. 材料的储存材料储存（包括水泥、粗骨料、细骨料、各种外加剂和外掺料）应按相关标准要求妥善储存。 （二）配合比水下不分散混凝土的配合比，应满足强度、水下抗分散性、耐久性及流动性的要求。与普通混凝土相比，水下不分散混凝土具有抗分散性及流动性好的特点。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，所以在进行混凝土配合比设计时，应全面考虑到这些要求。水下不分散混凝土的配合比设计，一般指水泥、水、细骨料、粗骨料、絮凝剂等组成比例的确定，主要考虑以下因素：1. 水灰比；2. 单位用水量；3. 絮凝剂品种和掺量；4. 外加剂和掺合料的品种和掺量等。水下不分散混凝土，由于一般不允许在水下进行捣固作业，流动性不足往往是导致构筑物产生缺陷的原因。所以，在设计配合比时应特别注意上述问题。 （三）计量及搅拌1. 计量 （1）计量装置关于各种材料的计量方法和计量装置，遵照混凝土标准的有关规定进行；各种材料的计量装置，应在工程开工前及工程进行中实行定期检查和周期检定，确认其必要的精度。（2）材料的计量 应根据气候条件定时测定砂、石骨料含水量及干燥骨料的有效吸水量；在降雨的情况下，应相应地增加测定次数，以便随时调整混凝土的含水量；同时应采取措施保持砂、石骨料含水率的稳定，砂的含水率应控制在6%以内； 计量按照现场配合比进行； 确定一次搅拌量时，应考虑搅拌机的搅拌能力； 各种材料应分次按质量进行计量，水和液态外加剂也可以用容积计量； 为溶解和稀释外加剂所使用的水，应作为单位用水量的一部分； 计量误差不得超过下表所示的值计量的容许误差（重量）材料种类容许误差，%水2水泥及掺合料2骨料3絮凝剂2外加剂22. 搅拌 （1）搅拌机 搅拌机应使用卧轴强制式或行星式搅拌机； 用连续式搅拌机进行搅拌时，应确保搅拌机在一定时间内能充分地进行搅拌并能得到性能优良的水下不分散混凝土。 （2）搅拌 水下不分散混凝土的搅拌时间，应根据试验决定，一般不少于2分钟； 当搅拌机内的水下不分散混凝土未全部排出时不得投入下批材料； 搅拌机在使用前后，应进行彻底清洗。 （四）浇筑1. 浇筑准备 （1）在水下不分散混凝土开始浇筑之前，应检查运输、浇筑机具的类型、配套机具及其布置是否符合所制定的浇筑计划； （2）钢筋或钢骨架等应按照设计图纸规定的位置正确布置，并且固定牢固； （3）检查模板尺寸是否符合设计要求，模板的转角及接缝处应严密，不得跑浆； （4）混凝土应按计划量连续浇筑，为防止万一出现故障，应留有备用机具及动力。2. 浇筑方法（1）导管法 混凝土导管应不透水，并且具有能使混凝土圆滑流下的尺寸，在浇筑中应经常充满混凝土； 混凝土导管应由混凝土的装料漏斗及混凝土流下的导管构成。导管的内径，视混凝土的供给量及混凝土圆滑流下的状态而定。一般应为粗骨料最大粒径的8倍左右。钢筋混凝土施工时，导管内径与钢筋的排列有关，一般为200mm-250mm。 导管法浇筑水下不分散混凝土应采取防反窜逆流水的措施，一般采取将导管的下端插入已浇的混凝土中。如果施工需要将导管下端从混凝土中拔出，使混凝土在水中自由落下时，应确保导管内始终充满混凝土及保证混凝土连续供料，且水中自由落差不大于500mm，并尽快将导管插入混凝土中。 （2）泵送法 混凝土泵送开始，为防止输送管内有水降低混凝土质量这种情况出现，可采取以下方法：在泵送混凝土之前，一般在输送管内先泵送水下不分散砂浆；在泵管内，先投入海绵球后泵送混凝土；在泵管的出口处安装活门，在输送管没入水之前，先在水上将管内充满混凝土，关上活门再沉放到既定位置。 当混凝土输送中断时，为防止水的反窜，应将输送管的出口插入已浇筑的混凝土中； 当浇筑面积较大时，可采用挠性软管，由潜水员下水移动浇筑。在移动时，不得扰动已浇筑的混凝土； 施工中，当转移工位及越过横梁需移动水下泵管时，为了不使输送管内的混凝土产生过大的水中落差及防止水在管中反窜，输送管的出口端应安装特殊的活门或挡板。3. 浇筑作业 （1）水下不分散混凝土应连续浇筑。当施工过程中不得不停顿时，续浇的时间间隔不宜超过水下不分散混凝土的初凝时间； （2）当水下混凝土表面露出水面后再用普通混凝土继续浇筑时，应将先浇筑的水下不分散混凝土表面上的残留水分除掉，并趁着该混凝土还有流动性时立即续浇普通混凝土。此时，应将普通混凝土振实。4. 施工管理 （1）水下不分散混凝土的水中自由落差：混凝土在水中自由落下时，应对水中自由落差进行严格管理，水中自由落差应不大于500mm； （2）混凝土在水下的流动状态：对浇筑中的混凝土流动面的形状、混凝土的扩展状态及填充状态应进行