乔福康 济宁市港航局港航工程处

1.工程概况

某港航工程共规划4个泊位，总长320m，2#、3#泊位为已建泊位，1#、4#泊位为新建1000t级泊位，设计年吞吐量120万t。新建码头施工中，水工结构采取重力式挡墙和抛石基床相结合的结构方案，施工采用到定型模板，由专业施工人员组织水下混凝土浇筑作业。

2.定型模板的安装方法

安装前做全面的检查，潜水员根据所掌握的情况判断基床的质量，在合适的条件下安装。首个定型模板的安装准确性将对后续的安装情况带来影响，同时安装期间的定位难度较大，宜设置在码头前沿中间的挡墙处，完成该部分的混凝土浇筑作业后，后续可快速拆模。定型模板安装的关键方法有：

（1）测放模板的安装位置，于该处设置浮筒，定位驳精准就位。

（2）选取质量达标的模板，用机动艇拖至定位方驳周边区域，有序将待施工模板倚靠在方驳上，根据施工要求调整方驳的位置，确保模板初步就位。

（3）模板两端用钢丝绳与卷扬机（布设在岸边）稳定连接。

（4）陆上配置全站仪，利用该装置加强对模板平面位置的检测与控制，待其安装精度达标后缓慢下沉模板。

（5）在完成第一段挡墙的浇筑作业后，根据该施工情况将后续模板安装到位。首先沉放模板，使其临近挡墙的一端，保证其稳定卡在挡墙上，准备4根钢丝绳和4个10t手拉葫芦。钢丝绳的功能各异，2根用于调整模板平面，剩余2根用于控制安装缝宽，尽可能减小缝宽。

（6）在模板精准就位后开始下沉模板，此过程中若存在钢丝绳松动的情况则调整，以免影响模板的位置精度。若模板存在较大的偏差，借助起重船调整，期间利用全站仪加强监测，尽可能减小误差。

（7）模板安装作业落实到位后，潜水员下水检查，若与基床间存在缝隙用袋装碎石封堵，若与挡墙存在缝隙则用土工布封堵，直至两者的缝隙得到紧密的填充为止。此后，对定型模板采取固定措施，于顶面搭设平台（数量控制在2～3个），在该处放置4～6块预制混凝土块（单块重量控制在1.2t左右）。模板与已浇筑挡墙间设置φ28mm钢筋，作为锚杆装置而使用，起到连接作用。

3.水下混凝土的浇筑

立钢模板并浇注施工，遵循一次浇筑到位的原则。根据现场施工需求准备足量的混凝土，以免因材料供应不足而中断施工。陆上混凝土分块浇筑，在分缝处预埋插筋。严格按照特定的流程有序组织水下混凝土浇筑作业，具体浇筑流程为：导管、料斗就位→混凝土浆泵送入漏斗→打开堵塞→边灌浆边拔导管→出水面振捣→清除表面浮浆。

上层挡墙浇筑时间可适当延后，较为适宜的是在后方回填作业落实到位且墙身具有稳定性后开始。

（1）按设计配比生产C30混凝土，及时检测材料的质量情况，要求其具有较高的流动性和粘聚性。

（2）从结构底部开始浇筑，可避免混凝土经水沉入底部的情况。

（3）水下混凝土浇筑施工环境复杂，通常不具备振捣的作业条件，因此可配制自密实混凝土以弥补无法振捣的不足。

（4）考虑到水下混凝土浇筑过程中存在损失的情况，保证水/陆强度＞0.8，坍落度稳定在160～200mm。

3.1 混凝土浇筑施工方法

导管法浇筑施工，全程连续推进，导管应始终在浇筑混凝土内。在模板顶部施作平台并于该处搭建稳定的灌注架，导管利用φ25cm的钢管制作而得，作为水下灌注施工的辅助装置。导管长度2～2.5m，配备适量0.3m、0.5m及1m的短导管，以便根据施工要求灵活调整，保证最终导管长度的合理性。

①为避免在混凝土灌注施工期间出现水从外部反流至导管的情况，可利用钢板制作锥形的塞子，将其设置在料斗底端，通过拉杆将其与操作平台稳定连接，由此避免混凝土渗入导管的情况。提前组织密闭试验用于分析导管的严密性，满足要求后方可投入使用。

②排架上设置储料斗，向该处输送混凝土。为保证混凝土从储料斗内部顺畅下滑，在制作阶段加强对斗内壁质量的控制，保证其具有光滑、平整的特点。

③水下挡墙施工遵循分段的原则，单个节段约12m，考虑到现场施工空间有限的情况，设置1个浇筑点。浇筑过程中易出现导管口难以被混凝土包裹的情况，同时导管口周边的混凝土难以维持稳定，伴有持续性的流动和分层现象，部分混凝土暴露，在水的冲刷作用下使水泥被冲走，出现浮浆、离析等质量问题。对此，在模板箱底部设置分隔槽，经焊接后与定型模板稳定连接，长度参照定型模板的宽度，两者保持一致，高0.4m、宽2.5m。适度调整导管口的位置，宜低于分隔槽顶10～20cm，此举也有助于限制混凝土的流动，发挥出混凝土的挤压作用，促使导管外的混凝土上升，以达到水下混凝土膨胀流动的效果。

④导管下端需始终稳定在混凝土内部，深度通常控制在3m，提升导管后依然留1m埋在混凝土内。浇筑施工期间加强对混凝土顶面的检查，可利用测绳检测，精准测定混凝土面上升的高度和导管的埋深。现场施工环境复杂，在提升过程中由专员指挥吊车，协调好各道工序的关系，保证提升量的合理性。

水下混凝土灌注施工期间，首先将容积为3m3的漏斗灌满，再于操作平台上打开前期施工中设置的塞子，使原本存在于漏斗中的混凝土下落，经过混凝土的流动后在导管下端形成混凝土小堆。浇筑施工初期，导管与孔底的间距保持在20～30cm，后续随着施工进程的推进逐步加大埋深。

3.2 注意事项

①浇筑施工期间控制好导管的位置，允许其上下升降，但不可发生左右移动。以导管内径为参照基准，要求粗骨料的最大粒径不超过该值的1/4，且不可达到6cm以上。混凝土的坍落度遵循初期小、后期大的原则，全程稳定在15～18cm。灌注施工期间向导管内注入足量的混凝土，并要求导管埋在指定的混凝土深度处，确保注入的混凝土与水相互隔离，同时发挥出混凝土的自重作用，将混凝土较为均匀地摊开。随混凝土浇筑时间的延长，应适当向上提升导管，当其达到最大高度后及时拆除上部的短导管，按照此方式操作直至完成全部的浇筑作业。

②浇筑难度较大，易出现浇筑速度偏慢的情况，为避免混凝土在短时间内凝结，可掺入适量的缓凝剂，达到延长凝结时间的效果，给现场施工争取更充足的时间。以混凝土的强度为准，达到10MPa后即可拆模，此项工作由潜水员配合起重船完成，将模板转移至岸上指定堆放点，清理杂物并修整。养护环节较为适宜的是淋水养护的方法，并在挡墙表面加盖土工布。养护专员密切关注现场气温条件和混凝土的质量情况，记录各项数据作为质量分析的依据。养护过程中的温度控制为关键工作内容，应保证混凝土表面与环境的温差≤20℃，同时控制养护用水温度，其与混凝土表面的温差≤15℃，适度浇水，以混凝土恰好达到湿润状态为宜。

③挡墙施工采取分段、分块、分层的方法，但涉及到结合稳定性问题，需在彼此结合的部分用沥青模板塞缝。在混凝土浇筑施工前先浇筑20～30mm（要求此部分施工所用砂浆的强度高于本体混凝土的强度）。浇筑至分段顶面后将该处的浮浆清理干净；随着混凝土强度的提高，当其达到设计值的70%后开始凿毛，以骨料石子露出1/3高度为宜。

④加强自检、互检及专检，逐层控制质量，切实做好原材料进场、施工等各环节的质量检查工作，保证每部分的施工质量均满足要求。

4.结语

港航工程施工全流程中，水下混凝土施工为重要环节，具有施工难度大、环境复杂等多重特点，工程人员需合理应用施工技术，加强质量控制，全面保证混凝土施工质量，给其它工作的开展创设坚实的基础。