大坝施工中水下混凝土施工技术之研究

杨宏伟

摘要：大坝施工是水利工程施工的重点内容，具体的施工质量直接影响水利工程的服务性和安全性。其中水下混凝土施工技术是大坝施工的重点，如果施工技术运用不够合理，则可能会带来严重的质量问题。故此，文章结合某一具体的大坝施工项目为例，对大坝施工中水下混凝土施工技术进行详细阐述，旨意综合推动大坝施工效果，并为相关人员提供参考。

Abstract： Dam construction is the key content of hydraulic engineering construction. The specific construction quality directly affects the service and safety of water conservancy projects. Among them， underwater concrete construction technology is the focus of dam construction. If the construction technology is not used reasonably， it may bring serious quality problems. Therefore， the article combines a specific dam construction project as an example to elaborate on the underwater concrete construction technology in dam construction， aiming to comprehensively promote the dam construction effect and provide reference for relevant personnel.

关键词：大坝施工；水下混凝土；施工技术；质量

Key words： dam construction；underwater concrete；construction technology；quality

中图分类号：TV544 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2018）32-0156-02

0 引言

大坝施工中，不可避免地需要进行水下混凝土施工，而水下混凝土施工可以被理解为水下混凝土浇筑，可借助隔水设备实现施工，还可以运用水下不分散混凝土，實现浇筑工作，通过增加相关添加剂，实现水下混凝土施工。水下混凝土施工技术是一项相对复杂的施工技术，施工质量关系到坝体的功能与安全。基于此，本文结合某工程实际情况，展开对大坝施工中水下混凝土施工技术的研究，详细内容如下。

1 工程概况

为研究分析大坝施工中水下混凝土施工技术，本文结合某一具体的工程项目，展开详细研究。本工程为一多功能的综合水库，具备防洪、灌溉和发电等能力，满足周边居民的生活需求。水库库容设计为1723万m3，坝顶宽度设计为3m，水库现黏土心墙顶高度为962.1m，满足水库设计洪水位的957.53m要求，坝顶高程965.2m，大出现加固设计坝顶高程960.11m。大坝建设主要选择混凝土作为主体材料。具体施工中，需要展开水下混凝土施工。为确保施工的顺利进行，本工程对水下混凝土施工技术进行具体的研究分析。

2 大坝施工中水下混凝土的相关特性要求

为实现水下混凝土施工，需要保障浇筑用混凝土具有优秀的性能特点，现结合实际情况，对大坝施工中水下混凝土的特性进行阐述，具体内容如下。

2.1 抗分散性

大坝施工中，需要保障混凝土在浇筑过程中，不会出现流失、离析等问题，并确保混凝土的抗侵蚀能力。实际抗分散性提升，可通过适当增加絮凝剂的方式实现。其中，抗分散性能可借助筛洗混凝土或溶液的pH、透光率实现测试。如果SCR絮凝剂的使用量超过水泥土量时，混凝土的pH将为碱性，处于8～10之间，且透光率>90%，损失≤10.2%。与普通混凝土比较，这类混凝土的抗分散性更强，其中普通混凝土损耗≥60%。故此，则要求水下浇筑用混凝土能够在水中保持性能不变，实现抗分散，且的保持比例不变，最终形成均匀稳定结构。

2.2 流动性

水下混凝土浇筑过程中，不需要借助外界振动，只通过缝隙填充钢筋，并达到均匀密实的目的。这种情况下，则要求混凝土具有良好的流动性，可以不泌水不出现骨料分析的问题。结合原西德试验规范DIN1048方法测定，水下混凝土的扩展程度处于35～50摄氏度。与常规混凝土比较，水下混凝土更显更高。而且，水下混凝土的坍落度应处于18～22cm之间。在具体的施工中，水下混凝土的流动性，应该结合实际现场情况对混凝土的流动性进行调整，从而保障水下混凝土的浇筑效果。如果流动性不足，则会增加水下振捣难度，不利于混凝土的填充速度。

上述两点要求是大坝施工中水下混凝土施工的关键，需要确保混凝土满足抗分散和较好的流动性。这样才可以保障水下混凝土浇筑的顺利完成，避免浇筑过程中，出现水下混凝土的质量问题，从而提升大坝的性能与质量。

3 大坝施工中水下混凝土施工技术

结合本工程的实际情况，对具体的大坝施工中水下混凝土施工技术进行阐述，详细内容如下。

3.1 添加絮凝剂法

借助添加絮凝剂的方式，可以增强混凝土的性能，使得混凝土可以满足水下施工的需求。具体的絮凝剂也可以被理解为抗分散剂。添加絮凝剂后，混凝土具有一定的粘度，可以在水下抗击水的冲刷作用，并保障其具有良好的流动性。通过对絮凝剂的使用，可以有效地提升浇筑速度，且可以缩减施工对环境造成的影响，并缩短施工工期，效果理想。这种方式所得到的混凝土，它的抗压强度在30～25MPa之间。且与常规混凝土比较，它的造价并非过于昂贵，仅为常规造价的0.5～1倍。这样的优势，使得其在大坝水下施工中具有良好的应用价值。本工程则是看在其具有性能卓越、造价适宜和污染小等特点的基础上，选择添加絮凝剂法展开水下混凝土施工。

3.2 泵压输送技术

为实现混凝土的浇筑，本工程择取泵压输送技术，实现对混凝土的输送工作。具体的设备选择混凝土输送泵，它可以实现搅拌后混凝土输送和浇筑一次完成。对于泵管的输出混凝土的部位应合理选择，一般在30～40cm范围，最大深度为1m，如果过深则容易造成阻力增加，甚至带来安全隐患。但是，如果过浅也容易造成不良现象，如水向泵内反弹。故此，在具体的泵压输送技术运用过程中，必须注意混凝土的流柱状态。现对泵压输送技术的要点进行阐述。

①输送前，应展开常规检查工作，确保输送泵处于较好的运作状态。使用前，先取海绵球置入到管道内，展开泵送。确保水和混凝土管道分离，保持工作状态，直至管道被混凝土塞满。

②泵管布置是泵送的重要内容，应考虑阻力大的情况，对管道的管径进行控制，规避管径过小的情况。另外，应注意对管道弯头的控制，规避弯头过多的情况，从而使得泵送的效果得到保障。

③如果在具体混凝土泵送过程中，出现断开的情况，需要立刻将管制插入到灌注的混凝土中。其主要目的是规避水灌入到管道中。如果浇筑范围过大，则需要由潜水员配合浇筑，并实现对浇筑位置的移动。

④泵压完成后，需要做好泵压管道及泵的清洗工作，其主要目的是避免管道内部的混凝土流出，导致环境的污染。

3.3 装袋叠置法

这种技术同样是大坝施工中水下混凝土，可借助纤维织物袋的方式，在水下所需要的位置放入坍落度50～70cm的混凝土混合物。其中，袋内的混凝土混合物应满足袋的2/3。按照砖砌的方式，将纤维织物袋进行叠放，从而达到稳固的目的。而且，还可以配合钢筋插接的方式，使其稳定性得到进一步的提升。这种方式是一种较为传统的方式，且结构稳定性相对较好。但是，这种方式的成本相对较高，其主要适用于排水和非侵蚀性条件下。

3.4 开底吊桶法

这种施工技术是尽可能的保持混凝土混合物与环境水接触，并确保混凝土的坍落度相对较高，需要在150cm左右。类似这种施工技术的方式还包括夯法和振法两种，都是为了逐步从岸边向水体中涌来。这种施工技术的实用范围主要以小型大坝为主，要求水深在5m左右。如果现场实际环境允许，可以适当的对混凝土坍落度进行调整，可调整到60～100cm左右，进而使得水下混凝土结构可靠性能够得到保障，并增强混凝土的抗侵蚀性能。现对该项技术的具体实施要点进行阐述。

①罐体的顶部必须做好覆蓋工作，可以选择帆布或防水油布。且如果罐体的底部需要具有开放的能力，能够在具有需求的情况下，打开底部，从而保障混凝土浇筑的顺利展开。

②在具体的浇筑作业中，由吊机对吊罐进行起吊，将罐置于水中，当罐体接近浇筑板面后，可以打开罐体底部，将罐内的混凝土直接排出到制定位置，进而完成浇筑作业。

③实际施工时，如果满足实际情况，则使需要保障再次进入，需要在上次浇筑的顶部。之后，可选择振动或捣实的方式，使得混凝土能够逐渐流动到目标区域，从而完成施工。

这种施工技术的运用，主要选择椎形施工机械，底部开弧，使得混凝土可以顺利排出。

3.5 垂直导管施工技术

垂直导管法也可以用于大坝水下施工中。具体的实施过程中，可借助密封管实现对混凝土的导入。先将一个软体球置入到混凝土的表面，水下的混凝土则会将小球推向四周，借助其流动性，自流平的混凝土则会形成。通常情况下，将管径控制在25～30mm之间。具体的施工要点如下。

①在已浇筑的混凝土插入导管下端，为使得导管能够顺利完成拔出动作，应预留相关距离，一般将导管和混凝土间距控制在30～50cm左右，但是，仍旧需要保障混凝土能够自由下落。

②在水下浇筑过程中，填充漏斗应经过多次填充，并注意避免出现到流现象。

③混凝土浇筑之间，预先做好混凝土与水的分离。具体浇筑前，应将导管内部注入混凝土，避免导管内部充水，并注意对混凝土与水的差距，进而保障混凝土的质量可以得到保障。

垂直导管技术可广泛适用于大型大坝施工和深水位的大坝施工项目，其在具体的应用中，其优势较为显著，主要体现在设备简单、灌注速度快和完整性理想，且灌注得速度快，水体的深度和灌注面对施工技术的干扰较小。在该项技术的基础上，还延伸出了相关改进方法，包括柔性管法、液压阀施工技术，这几种属于优化技术，均可以满足实际施工需求，并且可以顺利避免反水事故的发生，能够综合提升施工效率和施工质量。

结合上述几项水下混凝土施工技术，本工程在具体的实施中，择取添加絮凝剂法+垂直导管施工技术，从而满足施工的需求，能够保障本工程大坝的顺利建成，并提升混凝土浇筑的整体质量。

4 结束语

本文结合大坝施工中水下混凝土施工技术，以某一具体的大坝工程为例，阐述具体大坝施工技术，并提出水下混凝土施工技术对混凝土的特征要求，再结合这些特征要求，探究具体大坝施工中水下混凝土施工技术，且最终本工程择取絮凝剂法+垂直导管施工技术，从而满足大坝的基本施工需求，能够保障大坝的整体质量，使得大坝的功能可以得到保障，进而为周边居民提供便利。

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