大坝施工中水下混凝土施工技术研究

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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。

关键词：大坝施工；水下混凝土；施工技术；质量

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，实现浇筑工作，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盖工作，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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作者:杨宏伟 单位:山东省临沂市园林局