[科普中國]-水下混凝土

水下砼為水中澆注的砼，根據(jù)水深確定施工方法，較淺時，可用傾倒法施工，水深較深時，可用豎管法澆注，一般配合比同陸上砼相同，但由于受水的影響，一般會比同條件下的陸上砼低一個強度等級，所以應提高一個強度等級，如要求達到C25，應配到C30。另外，還有一種加速凝劑的方法，比較可靠，但造價比較高， 水下混凝土標號不低于C25。

概述在干處進行拌制，而在水下澆筑和硬化的混凝土，叫做水下混凝土?；炷猎谒码m然可以凝固硬化，但澆筑質(zhì)量較差。因此，只是在不得已的情況下，或在一些次要建筑物的水下部分，才采取水下澆筑的方法。對水下澆筑混凝土要求較高，必須具有水下不分離性、自密實性、低泌水性和緩凝等特性。

進行水下澆筑混凝土，拌和物在進入倉面以前，避免與環(huán)境水接觸;進入倉面后，與水接觸的混凝土始終與水接觸。后澆的不再與水接觸，要求混凝土應具有足夠的流動性來抵抗泌水和分離的穩(wěn)定性，而且必須在確能防止流水影響的圍堰內(nèi)進行。澆筑不得中斷并應盡速進行。在澆筑完成后24h內(nèi)，圍堰不得抽水。

為了保證混凝土有良好的流動性，以便利用自身重量沉實，同時保證具有抵抗泌水和分離的穩(wěn)定性，水下澆筑的混凝土其水泥用量要求比一般混凝土多，用量在380～450kg/m3之間，水灰比應不超過0.55。含砂率和用水量也相應較高，而且不能用過大的粗骨料。

水下混凝土與大流動度混凝土類同。根據(jù)水下澆筑的特點，應加入水下不分離的外加劑，即增稠劑或增黏劑。增稠劑可分為丙烯酸和纖維素兩類。丙烯酸類有聚丙烯酰胺水解物、丙烯酰胺和丙嘶酸共聚物。纖維素類有羥乙基甲基纖維素、羥乙基纖維素和羥基丙酰甲基纖維素等。摻主為占水泥重的0.15%～1%。纖維素類具有緩凝性，摻量應偏小些。由于水下混凝土加入了增黏劑，黏度較大，這也是與自密實混凝土不同之處。

施工方法水下澆筑混凝土的方法有：混凝土泵澆筑法、導管法、柔性管法、活底吊箱法、袋石法、傾注法和預填骨料壓漿法。其中以混凝土泵澆筑法和導管法較好，其設(shè)備和施工比較簡單，質(zhì)量容易保證。

導管法采用導管法澆筑水下混凝土，適用于水深不超過15～25m的情況。導管的直徑為25～30cm，每節(jié)長1～2m，用橡皮襯墊的法蘭盤連接，底部應裝設(shè)自動開關(guān)閥門，頂部裝設(shè)漏斗。導管的數(shù)量與位置，應根據(jù)澆筑范圍和導管的作用半徑來確定。一般作用半徑不應大于3m。

在澆筑過程中，導管只允許上下升降，不得左右移動。開始澆筑時，導管底部應接近地基約5～10cm，而且導管內(nèi)應經(jīng)常充滿混凝土，管下口必須恒埋于混凝土表面下約1.0m，使只有表面一層混凝土與水接觸。隨著混凝土的澆筑，徐徐提升漏斗和導管。每提到一個管節(jié)高度后，即拆除一個管節(jié)，直到混凝土澆出水面為止。與水接觸的表層約l0cm厚的混凝土，因質(zhì)量較差，最后應全部予以清除。

袋砌法用袋砌法澆筑水下混凝土，系把混凝土半滿地裝入牢固的麻袋或布袋中，由潛水員在水下進行砌澆。袋的孔隙應能使砂漿滲出但不宜過大。采取這種澆筑方法，袋與袋之間的層面，雖然可以從袋孔中擠出的水泥漿互相膠結(jié)，但其整體性終究是很差的。此種混凝土的坍落度以5～7cm為宜，不得采用干拌混凝土?；炷链鼞诲e放置，相互靠緊。

傾注法傾注法澆筑水下混凝土，可用于岸邊水深不起過1.5m的情況。新澆的混凝土堆用夯擊或振動等方法擠入已澆的混凝土體中，使只有前沿的混凝土坡面與水直接接觸?；炷恋奶涠纫?～10cm為宜。采用此種方法應盡量縮短澆筑時間，在澆筑工作未完成之前，先澆的混凝土不得凝固。

柔性管法柔性管法是采用柔性軟管輸送混凝土，利用周圍的水對軟管的壓力控制混凝土的下落速度。

活底吊箱法活底吊箱法是將混凝土裝在能夠開底的密閉吊箱內(nèi)，通過水層直達澆筑地點，然后開0.3-0.4m 底卸料。

預填骨料壓漿法水下預填骨料壓漿法，要求水泥砂漿具有一定的流動度和一定的抗離析能力。壓漿壓力與灌注漿液的稠度、預填骨料平均粒徑及要求擴散半徑有關(guān)。如果預填骨料平均粒徑在150mm以內(nèi)，擴散半徑在1. 5m以內(nèi)，當水深為零時，管底出 漿壓力約為50～150kPa。有水倉面，管底出漿壓力應再加上相應水深引起的水壓力。

水下混凝土澆筑是一項不能直觀的隱蔽施工過程，必須加強質(zhì)量檢驗才能保證工程質(zhì)量。特別是在澆筑過程中應隨時檢查是否按工藝規(guī)程進行。拆模后還應通過外觀檢查，必要時還要進行鉆芯檢查和進行壓水試驗。

澆筑方法主要澆筑方法有以下6種：

（1）導管法

水下混凝土澆筑最常用的方法，導管可用剛性導管或柔性導管，前者是依靠拌和物自重從剛性導管向水下倉面輸送和澆筑；后者是將拌和物由柔性導管向水下倉面輸送和澆筑。并依靠環(huán)境水對軟管壓力控制拌和物的下降速度。

（2）泵壓法

用混凝土泵將混凝土拌和物沿輸送管、澆筑管進入水下燒筑倉面，與導管法施工基本相同。

（3）開底容器法

將混凝土拌和物裝在易于開底的密閉容器內(nèi)，澆筑時，將容器輕輕放入水下，直達澆筑地點開底卸料。

（4）預填骨料壓漿法

在水下模板內(nèi)預填骨料，通過往漿管加壓或自流灌法膠凝材料，充填骨料空隙并膠結(jié)而形成混凝土。

（5）袋裝疊置法

將混凝土拌和物裝入袋中在水下依次沉放，層間騎縫重疊，形成水下混凝土結(jié)構(gòu)。袋材為麻袋或合成纖維做成，其質(zhì)地較粗，還有改進的水溶性薄膜袋，溶化時間稍長于混凝土硬化時間。

（6）傾注法

在已澆出的混凝土上傾注混凝土拌和物。通過搗壓推動或自然流動，使水下混凝土逐漸推趕擴散。1

本詞條內(nèi)容貢獻者為:

李航 - 副教授 - 西南大學