水下混凝土施工

1、、概述中国石油集团工程技术研究院于1983年研发，1987年首先研制成功 UWB -I型水下不分散混凝土絮凝剂，获国家创造专利。1990 年又研制岀 SCR 型絮凝剂并获国家创造专利。为解决老型絮凝剂在塌落度损失、和易性、充填性、用水量等方面存在的问题，石油研究院组织有关人员，经过3年的课题攻关，于 2003年采用高分子接枝聚合技术研制成功UWB 多糖型水下不分散混凝土絮凝剂， 并获国家创造专利 ZL02129639.1 ；其试验室 90 天强度可达 100Mpa ，最大使用水深 246m 。经扩大试验后，2004年开始推向市场，逐步替代I型絮凝剂，使水下不分散混凝土在抗分散性能、流动性能、塌

2、落度损失控制、 施工性能、以及混凝土物理力学性能等方面都有了突破性的提高，水下施工更加方便、快捷，应用领域更加广泛。为更好的配合水下不分散混凝土的施工，中国石油天然气集团标准Q/CNPC92 2003 ?水下不分散混凝土施工技术标准? 已于 2003 年正式公布实行， 为水下不分散混凝土施工提供了标 准依据。目前我院已形成了水下不分散混凝土系列产品、标准、施工等配套技术。二、技术特点uwb -n型絮凝剂是粉末状物质，能够赋予普通混凝土超强的抗分散性、适宜的流动性和满意的施工性能； 从根本上解决了水下混凝土的抗分散性能、 施工性能和力学性能三者之间的矛盾,真正实现了水下混凝土的自流平和自密实。U

3、WB -II絮凝剂掺量为水泥重量的1.53.0 %,同掺法掺入。n型水下不分散混凝土与I型水下不分散混凝土相比，如下性能明显改善：1、抗分散性能：I型水下不分散混凝土7天水陆强度比在 60% 70%, 28天水陆强度比在 7080 %；n型水下不分散混凝土7天水陆强度比在 70 % 85 %，28天水陆强度比在 8095 %，n型的抗分散性能提高明显。2、塌落度保持性：I型水下不分散混凝土在静停15分钟左右时，流动性损失在20% 50 %;n型水下不分散混凝土完全静停1小时，流动性根本不损失，2小时流动性损失小于 10 %，具有极佳的施工性。3、流动性：I型水下不分散混凝土在塌扩度 >

4、480mm时，容易岀现离析现象，一般情况下施工 塌扩度均小于500mm ;"型水下不分散混凝土塌扩度在 500mm以上时，其和易性、保水性良 好，不会岀现离析现象。n型混凝土具有更好的填充性和自密实性。凝土单方混凝土用水量在200235KG /m3,根据水灰比定律，同等的水泥材料用量，H型混凝土具有更高的抗压强度和粘结强度。5、凝结时间：与H型水下不分散混凝土匹配的调凝剂范围更加广泛，可更容易的通过选择调凝 剂来调整凝结时间。6、 与水泥的适应性：由于H型水下不分散混凝土采用新型的高分子体系，对水泥的适应性更加 广泛，可用于特种水泥。7、施工方法： I 型絮凝剂适宜采用吊罐法施工，

5、II 型絮凝剂那么适用于各种施工方法，尤其适用于 泵送施工工艺。三、产品使用说明1、 两种型号絮凝剂均为固体粉剂，在混凝土 中掺量为 1.5% 3.0%占水泥重量 ，常用掺量 22.5；在 水泥净浆中 掺量为 1.5 2.5，常用掺量 2.0；在砂浆中 掺量 2.0 3.0，常用 掺量 2.0 。宜采用同掺法，与水泥、砂石同时参加搅拌机内。2、 搅拌机宜采用强制式搅拌机，I 型搅拌时间一般为 3 分钟 ， II 型一般搅拌 75s ，假设采用 自落式搅拌机 ，搅拌时间应 延长 1 分钟 。3、 采用导管、泵等传统水下施工机具时，建议UWB 掺量为 2.0 2.5%; 采用吊罐、溜槽等施工 设备

6、，宜采用 2.5 3.0% 掺量。无论采用何种施工机具，当混凝土在 水下有落差或有较长的 流动距离时 宜采用 高掺量 。4、灌注桩封桩宜采用 2.5 3.0%的掺量，桩身采用 1.52.5%的掺量可防止断桩。5、产品正常情况下凝结时间随掺量增加而延长，假设需要调整凝结时间，需配合专用调凝剂使用。6、水泥 优先采用 42.5# 普硅或硅酸盐 水泥，无货源时可采用 32.5# 水泥，混凝土在水中有落差时， 水泥用量不应低于 350kg/m 3。7、水下不分散混凝土中掺加外掺料矿渣或粉煤灰时，混凝土泵送性能可得到明显改善。8、 水下不分散混凝土中原材料宜采用中粗砂 ， 石子级配 一般采用 5 25m

7、m 范围，最大粒径一般不超过 32mm ， 砂率为 3246% 。9、 水下不分散流动性应以坍扩度值作为衡量基准，坍扩展的选择可按如下推荐值：导管法施工4050cm，泵送法施工 4055cm，吊罐法施工 3545 cm。10、可利用导管、泵等施工机具进行水下埋管的连续浇注施工，也可利用开口吊罐、溜槽、手 推车等机具进行间断性供料施工。11、 本产品采用内衬塑料薄膜，外套牛皮纸编织袋，规格为25kg/ 袋。12、在运输和库存中应注意防潮，储存期为一年，不受潮可继续使用。四、应用范围UWB型水下不分散混凝土絮凝剂可用于沉井封底、围堰、沉箱、抛石灌浆、水下连续墙浇注、水下根底找平及填充、 RC 板等

8、水下大面积无施工缝工程， 大口径灌注桩， 码头、 大坝、 水库修补，排水口防水冲击补强底板、水下承台、海堤护岸，护坡，封桩堵漏以及普通混凝土较 难施工的水下工程。UWB 系列水下不分散混凝土絮凝剂自研制成功应用以来，已在全国许多地区得到应用， 北起黑龙江、吉林、南近赤道海域及海南三亚，西自兰州，重庆，东到丹东及沿海各省份，已在交通、铁道、水利、电力、城建、石油、石化、煤炭、核电、冶金及国防等系统得到广泛应用，并远销 台湾及东南亚地区。混凝土用量已超过50万立方米，颇受工程设计部门和施工单位的好评。五、UWB型水下不分散混凝土应用工程实例1、徐州解台闸桥墩加固，设计标号2、苏州东方大道 B标跨湖

9、大桥封底，设计标3、江苏锡太高速张家港河桥封底，设计标，4、上海杨山深水港一期路场C30 ,采用直接倾倒1 #岀水口，设计标,2m水深方式施工。C25，泵接导管施工。C35，泵接导管施工。号 C30，泵接导管施工。5、南京新港某空军码头水下梁，设计标号6、浙江嵊州双桥工程部压浆封堵，设计标号7、胜利油田孤东海上平台工程，设计标号8、广西大唐岩滩电厂流坝修补，设计标号9、天津海河护岸金刚桥段施工，设计10、云南漫湾电厂水垫塘修补，设计标号C35，泵接导管施工。C25，灌浆泵施工。水泥净浆C25，溜槽施工。C30，泵送施工。C30，泵送施工。C40，吊罐法施工。11、辽宁田庄台辽河大桥沉井封底，设

10、计标号C25，泵接导管施工。12、 黄龙滩水库右导墙补强加固，设计标号C30，泵接溜槽施工。13、 西宁钢厂沉淀池沉井封底，设计标号C30，泵接导管施工。14、 拉萨柳梧大桥承台，设计标号C30，泵接导管施工。水下混凝土工程的施工工艺1. 施工准备1. 1材料1. 1 . 1水泥：宜用425#或225#的普通硅酸盐水泥，有出厂合格证并经试验合格。1. 1 . 2砂子：中砂或粗砂，含泥量不大于 3%。1. 1 . 3碎石：粒径1040mm，含泥量不大于 2%。1. 2条件1. 2. 1施工机械设备必须满足以下要求：1. 2. 1. 1混凝土搅拌机不少于两台。1. 2 . 1. 2导管配套不得少于

11、灌注一根桩的需用量。1. 2. 1 .3要根据现场用电量至少要配置75W发电机一台以作灌注混凝土时突然停电备用。1. 2 . 2现场混凝土材料存量必须满足施工需要。材料缺乏的情况下不得浇灌水下混凝土。2. 操作工艺2. 1水下混凝土拌合物应符合以下规定：2. 1. 1水小灌注的混凝土必须具有良好的和易性。其配合比应通过试验确定，坍落度宜采用160220mm，每立方米混凝土中的水泥用量不得少于 360kg，水泥标号不宜低于 425#。2. 1. 2为防止提升.导管时法兰挂住钢筋笼，可设置锥形护罩，或采用加焊三角形加劲板等有效措施。2. 2. 3导管使用前应试压，试压压力一般为0.61Mpa，并要

12、试验混凝土隔水球塞是否能通过。2. 2. 4使用丝扣连接的导管，应注意使用，运输和堆放中不得碰撞导管连接口的螺纹或压坏管口。导管住在每次灌注混凝土使用完毕后，应立即冲洗不净。 及时在导管边接口的螺纹涂油防锈。2. 3灌注水下混凝土应遵守以下规定：2. 3. 1开始灌注时，预制混凝土隔水球塞吊放的位置应临近水面，导管底端到孔底的距离应为0.5m，排塞后不得将导管插回孔底。2. 3. 2开灌前储料斗内必须有中以将导管的底端一次性埋入水下混凝土中0.8m以上深度的混凝土储存量。2. 3. 3随着混凝土的上升，要适当提升和拆卸导管，导管底端埋入混凝土面以下一般应保持24m，不宜大于6m和不得小于1m,

13、严禁把导管底端提出混凝土面。2. 3. 4在水下混凝土灌注过程中，应有专人测量导管埋深，填写好水下混凝土灌注记录表。2. 3. 5全套管护壁冲抓桩灌注混凝土时，除要适时提升和拆卸导管外，还要适时提升和拆卸套管，套管底端埋入混凝土面以下不得大于6m和小于1m。2. 3. 6水下混凝土灌注应连续进行，不得中断。因此灌注前应有严密的施工组织设计及辅助设施，一旦发生机具故障或停电、停水及发生导管堵塞、进水等事故，应立即采取有效措 施进行处理，并同时做好记录。2. 3. 7提升导管时应防止碰挂钢筋笼。当混凝土面接近钢筋笼底时，应严格控制导管的埋 管不要过深，当混凝土面上升到钢筋笼内34m再提升导管，使导

14、管底高于钢筋笼底端，以防钢筋笼上浮。除此之外，全套管护壁冲抓桩的钢筋笼底端的加劲箍上还应焊设十字形钢 筋。2. 4应控制最后一次混凝土的灌注量，不使桩顶超高或偏低过多，一般应控制在设计桩顶标高以上约0.8m。2. 5灌注桩身混凝土时，每根桩的留置试块应视桩身混凝土的数量而定但不得小于一组。3. 质量标准3. 1保证工程3. 1.1水下混凝土工程所用的水泥、水、.骨料、外加剂等，混凝土抗压强度必须符合设计要求和施工标准的规定。3. 1 . 2水下混凝土的配合比、原材料计量、搅拌必须符合施工标准的规定。3. 1 . 3清孔后，孔底 泥浆比重和沉渣厚度必须符合施工标准的规定。3. 2检评标准允许偏差

15、除设计规定浮浆高度外，灌注标高允许偏差+200mm。4. 施工考前须知4. 1防止工程质量通病4. 1. 1隔水球塞按规定尺寸严格制作。每次施置隔水球塞时，必须试验一下是否能顺利通 过导管。不合格的隔水球塞不得使用。4. 1. 2灌注过程中拆卸下来的导管要及时冲清内壁，以防民管内壁残留的水泥砂浆凝结后，会阻碍隔水球塞顺利通过。4. 1 . 3要切实保证第一次灌注时足以将导管的底端一次性埋入水下混凝土中0.8m以上的 深度。储料斗中的混凝土储量必须保证足够。第一次灌注时需多少混凝土量，要认真计算, 以免出现过失。4. 1. 4灌注时要随时测量混凝土上升情况。拆卸导管前，要仔细测量导管埋入混凝土中的 深度，认真计算需拆卸多少世导管，严防导管拆卸过多，把导管底端提出混凝土面。4. 1. 5每灌注一斗混凝土，宜把导管提动一下，并按规定适时拆卸导管，以防导管埋入混 凝土时间过长和埋入深度超过规定，造成埋管事故。4. 1 . 6当导管堵塞而混凝土尚未初凝时、应按以下方法处理。4. 1 . 6. 1用钻机的起重设备，吊起一节钢轨或其它重物在导管同冲击，反堵塞的混凝土 冲开，或迅速提出导管，用高压