水下不分散混凝土施工質(zhì)量控制要點(diǎn)

時(shí)間:2022-10-24 09:59:56

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水下不分散混凝土施工質(zhì)量控制要點(diǎn)

摘要:水下不分散混凝土是指在混凝土中摻入適量的絮凝劑后,在水中澆筑過(guò)程中水泥很少流失、骨料不離析的混凝土。其具有很好的抗分散性,且具有自流平和自密實(shí)性。近年來(lái)水下不分散混凝土被應(yīng)用于沉井封底、水下基礎(chǔ)找平填充、碼頭、大壩等工程實(shí)踐中,且取得了很好的成效。本文結(jié)合中緬原油管道項(xiàng)目原油碼頭及航道工程,對(duì)碼頭基槽水下不分散混凝土施工技術(shù)及質(zhì)量控制要點(diǎn)進(jìn)行探究。

關(guān)鍵詞:碼頭;水下不分散混凝土;施工工藝;質(zhì)量控制

沿海碼頭施工環(huán)境水深較深、海況條件復(fù)雜,施工水下混凝土?xí)r,如采用先圍堰后澆筑混凝土的干作業(yè)施工方法很難實(shí)現(xiàn)。如直接澆筑水下普通混凝土,又很難克服混凝土在海水環(huán)境中的分散離析,施工質(zhì)量無(wú)法保障。而水下不分散混凝土在水環(huán)境中澆筑不會(huì)離析、分散,且能夠自流平、自密實(shí),可有效地克服上述難題。

1工程概況

中緬原油管道項(xiàng)目原油碼頭工程位于緬甸的皎漂市馬德島,工程包括建造1個(gè)原油碼頭泊位,結(jié)構(gòu)形式為重力式沉箱結(jié)構(gòu),沉箱下為拋石基床。因施工地質(zhì)條件為泥巖,考慮在碼頭運(yùn)營(yíng)期內(nèi)如基礎(chǔ)的中風(fēng)化泥巖與海水直接長(zhǎng)期接觸,泥巖軟化會(huì)對(duì)碼頭整體的穩(wěn)定性及承載力產(chǎn)生較大影響。因此在拋石施工前采用水下不分散混凝土對(duì)施工后的基槽進(jìn)行封底處理,其目的是封閉基槽底部的中風(fēng)化泥巖,防止基槽底部的中風(fēng)化泥巖弱化和崩解。如圖1所示:

2施工工藝流程

該工程水下不分散混凝土主要施工工藝流程為:施工前準(zhǔn)備→基槽清渣并檢查→船舶就位→導(dǎo)管安裝→澆筑點(diǎn)定位→混凝土攪拌澆筑→檢查驗(yàn)收→移至下一個(gè)澆筑點(diǎn)位。

3主要施工環(huán)節(jié)

3.1施工船舶選擇、導(dǎo)管設(shè)置。選擇符合施工現(xiàn)場(chǎng)條件的施工船舶,在施工船上設(shè)置導(dǎo)管、鋼桁架。在導(dǎo)管上方安裝混凝土接收料斗,用桁架固定導(dǎo)管上方,用鋼絲繩斜拉固定導(dǎo)管下方,保證導(dǎo)管垂直度。3.2確定澆筑點(diǎn)間距。澆筑施工前應(yīng)進(jìn)行水下澆筑試驗(yàn),以確保在施工時(shí)能夠保證水下不分散混凝土的施工厚度。根據(jù)擴(kuò)展范圍試驗(yàn),該工程水下混凝土澆筑1米厚時(shí)其擴(kuò)展范圍為6米。為保證施工質(zhì)量滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求,澆筑點(diǎn)間距取5米,梅花型布置。3.3混凝土拌制。該工程水下不分散混凝土選擇P.O42.5的普通硅酸鹽水泥,絮凝劑采用混凝土不分散劑(NF-FA)?,F(xiàn)場(chǎng)混凝土配合比結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況進(jìn)行試驗(yàn)確定,以保證混凝土滿(mǎn)足工作性及設(shè)計(jì)強(qiáng)度等的要求。3.4導(dǎo)管連接。導(dǎo)管采用鋼質(zhì)導(dǎo)管,為了方便導(dǎo)管長(zhǎng)度的調(diào)節(jié),導(dǎo)管上部設(shè)置4節(jié)1m的短導(dǎo)管,便于施工中按照水深進(jìn)行調(diào)節(jié)導(dǎo)管長(zhǎng)度。施工中要考慮潮位變化,每澆筑一個(gè)澆筑點(diǎn)需根據(jù)潮位變化及時(shí)調(diào)整導(dǎo)管長(zhǎng)度。3.5測(cè)量定位。將所有澆筑點(diǎn)預(yù)先進(jìn)行編號(hào),計(jì)算出每一點(diǎn)位的坐標(biāo),以便施工時(shí)準(zhǔn)確定位。3.6混凝土澆筑。船舶定位后將混凝土泵入施工船的漏斗內(nèi),混凝土通過(guò)與漏斗連接的導(dǎo)管到達(dá)基槽頂面,澆筑時(shí)要控制好導(dǎo)管與澆筑面的距離,避免混凝土落差過(guò)大。當(dāng)混凝土澆筑厚度達(dá)到設(shè)計(jì)要求時(shí),施工船舶進(jìn)行移位澆筑下一澆筑點(diǎn)。3.7效果檢測(cè)。每個(gè)澆筑點(diǎn)施工完成后,及時(shí)安排人員檢驗(yàn)該澆筑點(diǎn)混凝土的厚度,并通過(guò)混凝土澆筑量對(duì)混凝土澆筑厚度做進(jìn)一步核算,確保澆筑厚度符合設(shè)計(jì)要求。

4質(zhì)量控制要點(diǎn)

4.1原材料。水泥、骨料、摻和料等的選擇應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求及規(guī)范規(guī)定;因施工現(xiàn)場(chǎng)地處海島,島上及周邊淡水資源緊缺,且該工程水下不分散混凝土為素混凝土,因此拌合用水選用海水;粗骨料的選擇粒徑不宜過(guò)大,如過(guò)大,水下澆筑混凝土容易離析,且容易堵塞泵管;絮凝劑的選擇應(yīng)充分考慮項(xiàng)目的實(shí)際要求、施工條件和所使用的原材料的特性。根據(jù)施工方法和施工條件等通過(guò)試驗(yàn)來(lái)確定絮凝劑摻量。4.2配合比。水下不分散混凝土的配合比,除滿(mǎn)足設(shè)計(jì)強(qiáng)度要求外,還應(yīng)滿(mǎn)足混凝土水下抗分散性、流動(dòng)性、耐久性的要求。由于水下不分散混凝土的質(zhì)量在很大程度上由混凝土的抗分散性及流動(dòng)性所決定,在進(jìn)行混凝土配合比設(shè)計(jì)時(shí),應(yīng)全面考慮到這些要求,結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際多次試驗(yàn)最終確定。4.3高壓水沖洗。澆筑水下不分散混凝土前,為了清掉基槽表面積存的浮渣及淤泥,在澆筑水下不分散混凝土前要對(duì)基槽巖面用高壓水沖洗,確保巖面表面無(wú)浮渣及淤泥。沖洗后應(yīng)潛水檢查沖洗效果,合格后方可澆筑混凝土。4.4導(dǎo)管的水密性檢查。水下灌注混凝土所用導(dǎo)管必須具有良好的水密性,因此導(dǎo)管使用前要做好水密性試驗(yàn)。試驗(yàn)時(shí)觀察導(dǎo)管的漏水情況,如無(wú)漏水現(xiàn)象則導(dǎo)管的水密性滿(mǎn)足要求。4.5導(dǎo)管下放及檢查。施工期間,為了防止雜物及水進(jìn)入導(dǎo)管,在下放導(dǎo)管前對(duì)其底部用塞子進(jìn)行封閉,混凝土澆筑時(shí),借助混凝土澆筑的重力及沖擊力將塞子沖開(kāi)。導(dǎo)管下放穩(wěn)定以后,要進(jìn)行檢查。重點(diǎn)檢查導(dǎo)管底距基槽底的距離以及導(dǎo)管的垂直度。4.6混凝土攪拌。嚴(yán)格按照配合比配料,混凝土攪拌應(yīng)均勻。原材料稱(chēng)量應(yīng)準(zhǔn)確,允許偏差應(yīng)符合要求。特別要控制好絮凝劑的摻量,嚴(yán)格控制混凝土的水膠比。每次混凝土澆筑都要做好坍落度試驗(yàn)。做好原材料進(jìn)場(chǎng)復(fù)驗(yàn),按規(guī)定留置混凝土試塊。4.7首灌混凝土控制。首灌是水下混凝土灌注中重要的一步,直接關(guān)系到封底混凝土的施工質(zhì)量。要事先通過(guò)計(jì)算得出首灌混凝土方量,然后通過(guò)泵管將足量的混凝土泵到料斗中,料斗閥門(mén)要迅速全開(kāi),使混凝土以較大的沖擊力灌入,以保證足夠的壓力把導(dǎo)管外套筒內(nèi)的水完全壓出并中和水的壓力,使混凝土順利到達(dá)澆筑點(diǎn)。施工時(shí)要重點(diǎn)檢驗(yàn)記錄導(dǎo)管總長(zhǎng)度、導(dǎo)管底部距槽底高度、灌注時(shí)間、首灌混凝土量、灌注混凝土厚度等。4.8灌注過(guò)程中控制?;炷恋臐仓?yīng)連續(xù),不得有較長(zhǎng)時(shí)間的停滯,應(yīng)保證在混凝土初凝時(shí)間之內(nèi)完成混凝土的灌注。隨著混凝土的自由落水深度增加,水下不分散混凝土的彈性模量、水陸強(qiáng)度比會(huì)有明顯的降低,所以一定要嚴(yán)格控制混凝土澆筑的落差。為了得到既定質(zhì)量的混凝土,應(yīng)對(duì)新拌混凝土的抗分散性、塌擴(kuò)度值、硬化混凝土在水中成型試塊的抗壓強(qiáng)度、空氣中成型試塊的抗壓強(qiáng)度進(jìn)行檢測(cè)。澆筑過(guò)程中還應(yīng)對(duì)混凝土流動(dòng)面的形狀、混凝土的擴(kuò)展?fàn)顟B(tài)及填充狀態(tài)進(jìn)行檢查。4.9檢查驗(yàn)收。按照規(guī)范規(guī)定檢測(cè)單元及數(shù)量用測(cè)深水砣對(duì)水下不分散混凝土頂面標(biāo)高檢測(cè),進(jìn)而得出厚度值。經(jīng)檢測(cè)該工程水下不分散混凝土施工質(zhì)量較好,各項(xiàng)指標(biāo)滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求及規(guī)范規(guī)定。

5結(jié)束語(yǔ)

綜上分析,水下不分散混凝土通過(guò)在混凝土中加入抗分散劑使混凝土具有較大的粘稠性,在水下澆筑施工時(shí)可以防止水泥漿的流失和骨料離析,從而使混凝土具有很好的水下使用性能。在港口工程特殊的水下施工環(huán)境中可發(fā)揮其優(yōu)勢(shì)性,施工工藝相對(duì)簡(jiǎn)單、施工質(zhì)量保證性高,可降低工程成本,解決了港口海域水下環(huán)境中普通混凝土易離析、質(zhì)量難以保障等的難題。

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作者:李建強(qiáng) 單位:天津市瑪利布魯海洋工程技術(shù)服務(wù)有限公司