水下混凝土施工作业指导书

作业文件中港第四航务工程局水下混凝土施工作业指导书开始实施日期2004年月日版本号：1编号：QI7-8第1页共13页修改记录修改号生效日期修改页次修改理由修改号编写审核会签批准批准日期穆晓娟陈年敬王定武方东傅立容2004.4.8修改号：0QI7-8水下混凝土施工作业指导书第2页共13页1概述从质量、环保、职业健康安全各个环节对水下混凝土施工过程进行监控。确保水下混凝土工程符合规范要求。混凝土施工常规要求见QI7-11《混凝土作业指导书》。2适用范围本作业指导书适用于基础工程的水下混凝土施工以及为工程施工所需的、临时性工程的水下混凝土施工。3参照文件3.1《建筑机械使用安全技术规程》（JGJ33-2001）3.2《施工现场临时用电安全技术规范》（JGJ46-88）3.3《水运工程混凝土施工规范》（JTJ268-96）3.4《中华人民共和国水上水下施工作业通航安全管理规定》[交通部令（1999年）第4号]。4实施要求4.1施工方法水下混凝土施工有以下几种施工方法：导管法、泵压法、吊罐法、夯击法、振捣法、袋装法。以上施工方法适用范围为:当水深大于1.5m时宜采用导管法，泵压法及吊罐法；当水深小于1.5m时宜采用夯击法及振捣法；临时性工程可采用袋装法。本作业指导书规定了本局常用的导管法。4.2主要设备4.2.1动力翻斗车：1t动力翻斗车，运输混凝土拌和料用，数量视浇筑强度（m3/h）而定。4.2.2吊机：混凝土拌和料吊移用，吊重一般为1.5t左右，吊幅视具体情况而定，每个同时浇筑点配一台，安装模板用的吊机视情况另定。4.2.3吊斗：盛混凝土拌和料用，容积一般为1t混凝土拌和料，每个同时浇筑点配1～2个。4.2.4储料斗（转料斗）：起转料、储料作用。放在承料漏斗上方，底部设有紧密和完全开启的底门，其容积不小于1.5倍一次装运混凝土拌和料量。每个同时浇筑点一个，储料斗固定在平台上层，使储料斗与承料漏斗间距离有3m左右，以便拆导管用，储料斗下接溜筒，避免混凝土料超过自落距离2m产生离析。4.2.5承料漏斗：放在顶节导管上，起承料、调节下注混凝土量作用，进口边长为600～1200mm，进口以下为锥度35°～45°的倒锥体，逐渐缩小至与导管尺寸相适应，其容积应满足以下要求：导管下口埋深所需要的首批混凝土数量，同时导管内混凝土还应保持一定高度使导修改号：0QI7-8水下混凝土施工作业指导书第3页共13页管内混凝土内压力与管外水压相平衡（见图1）。4.2.6工作平台：固定转料斗用，工人在其上操作可解决混凝土浇筑及导管提升的拆除等，一般在浮驳上搭平台架。4.2.7搅拌站：拌和能力应满足连续浇灌的需要。4.2.8导管起吊设备：常用葫芦、绞车利用平台提升，起重能力按表1估算。表1不同导管长度要求的起重能力（ｔ）导管长度（m）设置有转料斗时未设置转料斗时5～1010～2020～302～33～44～53～44～66～84.2.91t动力翻斗车：混凝土拌和料运输用。4.2.10导管：浇筑水下混凝土用，直径200～300mm，中间管长1.5～2.5m，短管作调节长度用，壁厚3～6mm，管端采用快速接头，可以止水。4.3主要人员4.3.1技术主管1人，助工或助工以上职称，负责水下混凝土浇筑的质量及进度控制。4.3.2机械使用工3人：操作搅拌机及1t动力式翻斗车；4.3.3混凝土试验工1人：负责水下混凝土浇筑用的混凝土现场质量控制。4.3.4起重工：每个同时浇筑点1～2人，负责混凝土下料指挥及开斗。修改号：0QI7-8水下混凝土施工作业指导书第4页共13页4.3.5模板工：每个同时浇筑点2～3人，负责导管的装拆，水下模板所需人员视模板数量另定。4.3.6潜水工：需要时配置。4.4材料水下混凝土浇筑用的原材料，除要满足水运工程混凝土施工规范（JTJ268—96）的要求外，还应符合如下要求：4.4.1水泥：应采用强度等级不低于32.5的硅酸盐水泥或普通水泥。4.4.2砂：以河砂为好，水下混凝土含砂率比较大，约为40～47％，以满足水下混凝土的流动性要求。4.4.3石料：如有可能宜用卵石；缺乏卵石时，可用碎石，为保证顺利浇注及施工质量，对粗骨料粒径要求应符合：最大粒径不得大于导管内径的1/4和钢筋间距的1/4，并不得大于40mm。最小粒径＞8～18倍的最大粒径的砂粒。4.4.4外加剂：为改善混凝土拌和料的和易性等，应加入减水剂或引气剂。4.5施工步骤（见图2）施工前，实施方案应报业主或监理工程师审批，并附上责任管理人员和试验人员的名单，根据已审批的方案施工。4.5.1浇筑前准备工作混凝土配合比设计及试验按要求搅拌混凝土倒混凝土拌和料入吊斗导管组装至要求长度安放竖导管及储料斗等吊机吊斗倾倒混凝土拌合料入储料斗开启储料斗斗门，使混凝土拌和料流入承料斗中再入导管进行浇注（边浇注边按要求提升导管拆去多余导管）浇筑完毕图2修改号：0QI7-8水下混凝土施工作业指导书第5页共13页4.5.1.1混凝土配合比设计及试验，按如下要求进行：计算试配强度：陆上配制强度应比设计强度标准值提高40％～50％；坍落度：一般为16～22cm。4.5.1.2设计出混凝土配合比后，经过试验室试拌，其流动性及强度均满足要求，才能在现场正式使用该配合比进行浇筑。4.5.1.3仓面清理：仓面上的石渣、淤泥渣等杂物一定要清除干净，经验收合格才能下导管。4.5.1.4搅拌混凝土：由于水下混凝土浇筑速度不宜过低，更不可中断，因此对搅拌站的搅拌能力应不小于仓面的小时浇筑强度的1.5倍。4.5.1.5混凝土拌和料运输：采用1t动力式翻斗车运输到指定地方将混凝土拌和料倾倒入吊斗内，由吊机将盛有混凝土拌和料的吊斗移至储料斗顶上，人工开斗门将混凝土拌和料卸至储料斗内，运输设备应能防止水泥砂浆的流失，减少外界环境（温度、雨水）对混凝土的不良影响，运输时间宜在20分钟以内。4.5.2浇筑4.5.2.1混凝土拌和料运到浇筑地点必须取样检查坍落度，符合以上所规定的值，才倾倒于吊斗内，否则该混凝土不得用于水下混凝土的浇筑。4.5.2.2吊机吊吊斗至储料斗上面，人工开启吊斗斗门，将混凝土拌和料卸到储料斗内。4.5.2.3开启储料斗出料的门，使混凝土拌和接通过溜筒到承料漏斗，再经过竖直导管到仓底。4.5.3注意事项4.5.3.1开始浇筑方法：第一批混凝土拌和料进入导管后，能否在隔水的条件下顺利到达仓底，使导管底部埋入混凝土一定深度，是浇筑水下混凝土的重要环节。我们常用顶塞法，（俗称剪软塞采用麻袋或布袋做成，内包麻布或锯屑（也有用泡沫塑料做的圆球）圆形滑塞，滑塞直径应比导管内径小15～20mm。浇筑前利用引出的吊绳（铅丝）把滑塞悬挂在承料漏斗下面的导管中（见图3），埋入导管内1～2m。为防止滑塞与导管间的缝隙进水，常在滑塞顶部铺2～3层稍大于导管直径的水泥袋或一层胶皮板，在即将开浇时，再散铺一些干水泥或水泥砂浆，以免浇筑时混凝土中骨料卡入滑塞，以至增加下滑阻力。当滑塞以上的导管及承料漏斗充满混凝土拌和料后，视水深及仓底情况不同，分别采取立即斩断吊绳，下滑到导管中部剪断吊绳或下滑接近孔底才剪断吊绳。未剪断吊绳前，可利用下放吊绳控制混凝土沿导管下滑速度，剪断后，依靠混凝土自重推动混凝土下落。当水深在10m以内，可以在滑塞以上盛满混凝土后，立即剪断吊绳。当仓面水较深，为防止首批混凝土拌和料在导管中长距离自由移动时产生分离，可将滑塞随着混凝土不断灌入，逐渐放松吊绳，控制下滑速度在9～10m/min左右，直到滑塞离仓底小于5m后，才剪断吊绳。如采用充气皮球或泡沫塑料作顶塞，也可以不用吊修改号：0QI7-8水下混凝土施工作业指导书第6页共13页绳，利用外水压力及管壁的摩擦力控制下滑速度。为使滑塞能翻出导管口，导管底部距仓底距离，应比滑塞的直径大5～10cm，但亦不能过大。滑塞被挤出导管后，再把导管下降至仓底10～20cm，使导管管脚能有更多部分埋入首批浇筑的混凝土拌和料中。完成开浇阶段后，用强光手电筒检查导管空管部分，若不渗水，即可连续不断的浇筑混凝土。4.5.3.2中间浇筑阶段当导管内未灌满混凝土时，后续混凝土应徐徐倾入承料漏斗中，防止积存在导管内的空气不能及时排出时产生的高压气囊，将导管节间胶垫挤出，招致漏水，不同水深时的导管控制浇筑强度见表2。表2不同水深时的导管控制浇筑强度(米3/时.根)导管直径(mm)150200250300350400混凝土导管内下落速度(米/分)灌筑区水深(米)＜1010-1515-20＞20＜5.35.3-6.56.5-7.87.8-8.7＜9.09.0-10.810.8-13.013.0-14.6＜14.714.7-17.617.6-21.221.2-23.8＜21.321.3-25.625.6-30.730.7-34.5＜28.828.8-34.634.6-41.541.5-46.7＜37.837.8-45.445.4-54.454.4-61.2＜5.05.0-6.06.0-7.07.0-8.0（a）（b）修改号：0QI7-8水下混凝土施工作业指导书第7页共13页在整个浇筑过程中，应避免混凝土拌和料直接溅入仓内水中，即使是在面板上的混凝土，也应通过导管注入，不能直接抛入仓内，以免被水稀释离析，影响浇筑混凝土质量。正确掌握导管埋入混凝土内深度，对混凝土浇筑质量影响很大，正常浇筑时，导管内混凝土面约在水深的0.4～0.6倍处于内外压平衡状态，混凝土面过低过高，都要调整导管埋入深度。当提升或下降导管不能使导管内混凝土面处于正常状态时，有可能是产生事故的先兆，一定要查明原因。若须上提导管混凝土才能下注，表明导管埋置过深。若混凝土浇筑过程因故中断时，应向主任/总工程师报告，采取适宜的处理方法，必要时应征得监理工程师的认可。4.5.3.3终浇阶段终浇高程为设计高程以上0.2～0.4m，或浇出水面0.5m以上，等混凝土达到一定强度后，把表面软弱层凿除。4.5.3.4养护：浇出水面的混凝土，采用洒水潮湿养护。4.5.4模板4.5.4.1水下模板的一般要求:能满足建筑物的轮廊尺寸要求；能承受未凝固的水下砼拌和物的侧压力；在水压力、流速、波浪等的作用及其它特殊情况下保持不变形，接缝严密；装拆简便、迅速；经济可靠。4.5.4.2材料：可用钢板，钢筋砼预制板，如使用木模，则需加重。4.5.4.3水下立模方法⑴水下直接立模：在水下仓面组装模板支架，然后在支架上固定散装或组装模板，形成与周围水域隔绝的浇注仓面。适用于水深＜9m，流速≯0.5m/s，浪高＜0.5m的区域。⑵整体预制模板，事先在陆地或水上制整体围壁模板——沉井、沉箱、套箱、管柱、过流浮箱及其组合结构。它们既是水下砼的模板，又是砼结构物的组成部分，还可作为结构的护面板，施工的承重台。⑶支架插板模板，先下沉由型钢制成的模板支架。然后沿支架导向槽下插各种类型的模面板，形成与周围水域隔开的仓面。⑷水下迭垒模板：用袋装混凝土、预制砼混凝土、托架式迭梁等导在水下迭垒形成与周围水域隔开的浇注仓面。4.5.4.4水下模板设计，除按有关规定的荷载计算外，应根据实际情况考虑水流的波浪等荷载的影响。4.5.4.5模板应尽量在陆上组装牢固，防止在水下进行安装作业时发生变形或因混凝土侧压力造成变形而漏浆。4.5.4.6模板下沉定位时，应考虑水流、波浪的影响，并宜采用螺栓或锚缆固定，修改号：0QI7-8水下混凝土施工作业指导书第8页共13页必要时应增荷加压，确保稳定。4.5.4.7水下模板的接缝应严密。模板与混凝土或岩面接缝处有较大缝隙时，宜用袋装砼或砂袋予以堵塞。4.6现场控制点及控制要求施工方案必须经审批同意才能组织施工。施工前，分项技术人员按QI7-1《施工技术、环境与职业健康安全交底指导书》的要求向作业人员详细交底。4.6.1质量控制4.6.1.1QI7-11《混凝土浇注作业指导书》中的质量控制点及控制要求同样适用于水下混凝土施工。4.6.1.2浇筑前的质量检查，基础仓面，钢筋及予埋件的质量，混凝土拌和、运输浇筑设备的准备情况以及事故处理器材如堵塞器材、疏通导管等是否齐备，