贾宁
河北港口集团港口工程有限公司河北秦皇岛
摘要当前，随着社会经济的不断发展，各行业也在发展中不断的进步，尤其是在港航工程建设中，水下混凝土工程作业是其中一项重要的工程内容。当前，随着时代的发展变化，在港航工程项目建设中，对于水下凝土施工技术的重视程度越来越高，基于此，本文以某港航工程为案例，分析水下混凝土施工技术在其中的应用状况，分析其中施工工艺的关键点，为同期企业提供相应的参考价值。
关键词：水下混凝土；施工技术；港航工程；工程建设
1、水下混凝土施工技术在港航工程建设中的施工工艺
1.1钢筋施工工艺
首先在钢筋加工制作时，要将钢筋加工表与设计图复核，检查下料表是否有错误和遗漏，对每种钢筋要按下料表检查是否达到要求，经过这两道检查后，再按下料表放出实样，试制合格后方可成批制作，加工好的钢筋要挂牌堆放整齐有序。钢筋的加工一般是利用数控弯曲机进行，为确保钢筋尺寸的准确性施工人员应对钢筋进行定位架绑扎，在绑扎成型后利用整体吊装的方式进行加工。施工人员需要注意应标记出构造钢筋的位置后再进行，确保钢筋装置位置准确且定架位准确，避免钢筋缺失。其次在钢筋骨架安装时应采用一次性吊装入模进行，可利用龙门吊或者汽车吊法。施工人员需要注意在吊装过程中应加强对吊点位置的质量控制，避免钢筋骨架出现变形或损坏等现象。在进行绑扎工作时，应针对钢筋的交叉点利用铁丝进行绑扎，在必要时可采用焊接加固。在绑扎工作中应避免铁丝进入到混凝土保护层内。其中冷轧带肋钢筋在预应力混凝土构件中，是冷拔低碳钢丝的更新换代产品，在现浇混凝土结构中，则可代换1级钢筋，以节约钢材，期冷轧带钢筋是同类冷加工钢材中较好的一种，也是制作钢筋网片首选。
1.2底模板施工工艺
在底模板施工中，首先施工人员需要准备好所使用的吊模设备，以此完成底模结构的构造工作。在底模吊梁中可采用双拼对称式的设计，以此，可以根据台面为基础对吊梁前半部分进行拉杆处理，其拉杆器材可有效发挥出承载混凝载荷的效果。并且在后续进行浇筑施工时，是需要以装配顶丝为基础进行的。因此，施工人员应确保吊梁受力保持在平衡的受力状态。其次，在进行装配底模施工工艺时，需要将装配间距合理控制在1m之内，在面板部分需要利用钢板进行施工。其施工人员应该注意，在进行底模骨架构造时必须是通过焊接的方式进行，以此确保骨架质量。最后，在底模侧模部分，为避免出现翻覆的情况，应将混凝土嵌入台体底层大约5-10cm的深度中，以此确保受力平衡。
1.3水下混凝土浇筑施工工艺
在港航工程中，其水下混凝土浇筑工艺是采用导管法进行的。首先，施工人员应确保导管始终埋设在水下混凝土内，并且与混凝土进行隔断接触。在模板顶中，施工人员应搭建好平台方便搭设水下砼灌注架，并且在进行水下砼浇筑时应采用适宜的钢管作为到灌输法砼进行。每个导管与导管之间应采用有止水槽的法兰盘夹胶皮垫圈并用螺栓进行连接，以此防止漏水的情况。其次，在进行灌注混凝土时，为避免发生钢筋笼上浮的情况，应将对称的主筋下部各加长mm，延长至孔底，并将加长钢筋末端弯起或加工成圈状。以此确保混凝土在初期灌注时的握裹力。同时，也可以减少钢筋笼的捆筋数量，以此确保钢筋笼可以固定在钢护筒上避免上浮的情况发生。根据调查，当钻孔内的混凝土在顶面上升时或接近钢筋笼下端时，这种情况会直接导致钢筋笼产生上浮。最后，在进行水下混凝土灌注时施工人员需要注意的是，其桩孔应检验合格，吊装钢筋笼应全部安装完毕后再安置导管浇筑混凝土。并且应经过试验确定混凝土的配合比，其施工人员必须确保混凝土具备良好的易性，其坍落度应为-mm之间。其导管内部应光滑圆顺，并符合直径2-30cm，节段长2m。
1.4灌注砼过程施工工艺
在灌注混凝土前应将对称的主筋下部各加长mm，延长至孔底，并将加长钢筋末端弯起或加工成圈状。以此确保混凝土在初期灌注时的握裹力。同时，也可以减少钢筋笼的捆筋数量，以此确保钢筋笼可以固定在钢护筒上避免上浮的情况发生。在混凝土进行灌注过程中应合理计算出混凝土的具体数量与漏斗的放量以此按照施工规范要求进行施工。例如，在桥体设计荷载标准时，可根据桥体下部结构双柱式桥墩加砼灌注桩基础结构，上部结构为装配式先张法预应力砼空心板。一般在初期混凝土进入导管底后期深度应不小于1m，在灌注￠1.5m桩时可采用2.7m以上的蓄料斗；灌注￠1.2m桩时可采用1.7m以上的蓄料斗，并在下料后保证其埋管的深度。同时，为防治导管底口出现使流速过快产生钢筋笼上浮的情况，应在灌注混凝土开始后控制好每个漏斗的时间与间隔时间，并尽量缩短灌注时间。在灌注工程开始后应严格控制拆除导管所耗时间，且灌注中途不得停工。
2、工程概况
某港航工程共规划4个泊位，总长m，2#、3#泊位为已建泊位，1#、4#泊位为新建0t级泊位，设计年吞吐量万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。
3、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。
4、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～mm。
4.1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。
4.2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