[发明专利]一种水下隔离式混凝土浇筑施工方法

说明书

技术领域

本发明涉及水下混凝土浇筑技术领域，具体涉及一种利用水泥浆介质将混凝土与环境水进行隔离的水下浇筑施工方法。

背景技术

水下混凝土浇筑施工方法，目前公知的水下混凝土浇筑方法有导管法、袋装法（膜袋法）、压浆法等，其中以导管法最为常用。

导管法浇筑水下混凝土，在上部设料斗，下部连接导管，导管底部装设开关阀门。浇筑时，将导管移至指定浇筑部位，底部距浇筑地面一定距离，先将导管内充满混凝土，然后打开下口阀门，一面均衡地浇筑混凝土，一面缓缓提升导管，浇筑过程中始终需保持导管底口始终埋在已浇的混凝土内一定淹没深度，直至结束。导管浇筑的作用半径通常不大于3m，且在浇筑过程中只允许导管上下升降，不得左右移动。

对于水下浇筑所用的混凝土，常须具有水下不分散性、良好流动性、自密实性，需要掺加絮凝剂等外加剂，单位方量成本就增加近1倍，而且由于掺加外加剂后自身粘稠度增大，采用泵送时极容易堵管造成浇筑中断，总体成本代价高。若采用常态混凝土进行水下浇筑，在水下虽然可以凝固硬化，但是水下浇筑质量较差，主要原因就是混凝土易与环境水接触，导致其水灰比增大和骨料离析，从而影响混凝土浇筑质量。因此，若能采取一定的施工方法，利用普通混凝土就能进行水下浇筑，且可以取得较好的水下浇筑质量，而工程成本又较小，无疑将是水下混凝土浇筑领域实质性的进步，其技术难题就在于怎样减少浇筑过程中混凝土与环境水的接触机会。

发明内容

为解决水下混凝土导管法浇筑技术中存在的技术问题，本发明提出了一种水下隔离式混凝土浇筑施工的方法，它利用一种比重介于水和混凝土之间的、均质的、自身具有一定抗分散性，且流动性较好的水泥浆作为介质，使得混凝土、水泥浆、水三者在浇筑过程中，能在重力作用下自行分层，始终保证混凝土与环境水的有效隔离，且可以实现导管在水泥浆中的水平移动、水下混凝固振捣，从而提高常态混凝土的水下浇筑施工质量。

本发明的目的是这样实现的： 一种水下隔离式混凝土浇筑施工方法，在水下浇筑过程中利用水泥浆介质，形成水泥浆介质层将混凝土与环境水有效隔离，减少浇筑过程中混凝土与环境水的接触机会。

施工具体步骤为：

1）水泥浆介质配制：先配制一种比重介于水和混凝土之间的、均质的、自身具有一定的抗分散性，且流动性较好的水泥浆介质；

2）注入水泥浆介质：采用导管法，先向导管内放入隔离球或导管底部采用阀门控制；向料斗内连续注入水泥浆，直到在浇筑部位形成一定厚度的水泥浆介质层。

3）常态混凝土浇筑：水泥浆介质注浆完成后，先向导管内放入隔离球或导管底部采用阀门控制；完成后立即向料斗内注入常态混凝土，且始终保持导管下口在水泥浆介质层内具有一定的淹没深度，施工过程实时监测介质层和下部混凝土的上升高度，一面均衡地浇筑混凝土，一面缓缓提升导管，直至浇筑结束。

所述的水泥浆介质的水灰比在0.5～0.7之间，密度1.6～1.7g/cm³，在水泥浆介质中还添加有缓凝剂，以控制水泥浆的初凝时刻在该仓混凝土浇筑完成时刻之后。

所述的水泥浆介质中添加有絮凝剂，加入后使水泥浆介质自身具有一定的抗分散性能。

采用导管法浇筑过程中，导管下口距离浇筑地面10～20cm，导管下口在水泥浆介质层内具有的淹没深度不小于20cm。

浇筑部位形成的水泥浆介质层厚度不小于20 cm。

所述的常态混凝土的坍落度200±30mm。

采用本发明取得的技术效果：

1）将水泥浆介质的水灰比在0.5～0.7之间，密度1.6～1.7g/ cm³，以及加入絮凝剂、缓凝剂等，使介质层较好的抗分散性和流动性，具有很强的隔离作用，避免水下施工时混凝土与环境水的直接接触，减少骨料离析，从而取得更好的水下浇筑质量。

2）水泥浆介质中掺加粉煤灰，形成水泥粉煤灰浆，进一步延长介质的缓凝时间和和增加介质的均质性。

3）混凝土导管可以实现在介质层内进行纵、横向的水平移动，而不会对已浇混凝土形成太大扰动，扩大了单根导管浇筑范围，同等条件下可满足大仓面、大体积水下部位的混凝土浇筑。

4）由于介质层的隔离作用，可以实现水下混凝土的水下振捣，而且介质层会因一部分会进入混凝土，另一部分最终会随着混凝土浇筑的上升而溢出，从而使水下混凝土浇筑质量达到与陆地浇筑同等水平。