水下灌筑混凝土学习教案.pptx

会计学1水下水下(shu xi)灌筑混凝土灌筑混凝土第一页，共46页。n n一、水下灌筑混凝土存在的问题一、水下灌筑混凝土存在的问题n n 水下灌筑混凝土常存在以下水下灌筑混凝土常存在以下(y(y xi)xi)问题：问题：n n （1 1）当当混混凝凝土土穿穿过过水水层层而而在在水水中中移移动动时时，容容易易产产生生离离析析现现象象，使使水水泥泥和和骨骨料料分分离离而而形形成成不不匀匀质质混混凝凝土，并使砂浆沫成层。土，并使砂浆沫成层。n n （2 2）施施工工时时及及施施工工后后都都不不能能对对建建筑筑物物的的填填充充程程度度进进行行直直接接观观察察，在在提提高高和和控控制制混混凝凝土土质质量量方方面面，常常有不稳定因素。有不稳定因素。n n （3 3）在在钢钢筋筋混混凝凝土土中中，钢钢筋筋与与混混凝凝土土的的粘粘结结力力降降低。低。n n 水水下下灌灌筑筑混混凝凝土土的的关关键键是是解解决决如如何何防防止止未未凝凝结结的的混混凝凝土土中中的的水水泥泥颗颗粒粒被被水水带带走走的的问问题题。即即应应该该在在与与环环境境水水隔隔离离的的条条件件下下灌灌筑筑，不不允允许许直直接接向向水水中中倾倾倒倒混凝土拌合物。混凝土拌合物。.第2页/共46页第二页，共46页。n n二、水下灌筑混凝土施工要求n n （1）混凝土拌合物到达灌筑地点以前，避免与环境中的水接触；进人浇筑地点以后，也要尽量减少与水接触；尽可能使与水接触的混凝土始终为同一部分。n n （2）灌筑过程应连续进行，直到一次灌筑所需高度或高出水面为止，以减少环境水的不利影响(yngxing)和凝固后清除强度不符合要求的混凝土数量。n n（3）已灌筑的混凝土不宜搅动，使其逐渐凝固和硬化。.第3页/共46页第三页，共46页。n n三、水下混凝土灌筑方法n n 为满足上述(shngsh)要求，水下混凝土的灌筑方法是在水上拌制混凝土拌合物，进行水下灌筑。n n水下灌筑有导管法、泵压法、柔性管法、倾注法，开底容器法和装袋叠置法等。.n n第4页/共46页第四页，共46页。4 42 2 水下水下水下水下(shu(shu xi)xi)灌筑混凝土原材料灌筑混凝土原材料灌筑混凝土原材料灌筑混凝土原材料的选择的选择的选择的选择 n n（一）水泥品种（一）水泥品种n n 1 1硅硅酸酸盐盐水水泥泥和和普普通通硅硅酸酸盐盐水水泥泥矿矿物物组组成成中中的的 C3SC3S和和C2SC2S含含量量高高，水水化化后后析析出出的的CaCa（OHOH）2 2数数量量(shling)(shling)多多，可可用用于于具具有有一一般般要要求求的的水水下下混混凝凝土土工工程程，但但不不宜宜在在海海水水中中应应用。用。n n 2 2矿矿渣渣硅硅酸酸盐盐水水泥泥泌泌水水性性较较强强，不不适适宜宜用用于于水水下下灌灌筑筑混混凝凝土工程。土工程。n n 3 3火火山山灰灰硅硅酸酸盐盐水水泥泥和和粉粉煤煤灰灰硅硅酸酸盐盐水水泥泥化化学学成成分分中中SiO2SiO2含含量量较较高高，可可用用于于具具有有一一般般要要求求及及有有浸浸蚀蚀性性海海水水、工工业业废废水中的水下混凝土工程。水中的水下混凝土工程。n n (二）水泥标号选择二）水泥标号选择n n其其标标号号不不宜宜低低于于325325号号。但但又又由由于于这这种种混混凝凝土土水水泥泥用用量量都都较较大，水泥标号也不应过高。大，水泥标号也不应过高。.第5页/共46页第五页，共46页。n n二、骨料二、骨料n n（一）细骨料（一）细骨料砂砂n n（1 1）选用细度模数为）选用细度模数为2.32.32.82.8之间的中砂。之间的中砂。n n（2 2）砂中石英含量应较高，表面平滑，颗粒浑圆。）砂中石英含量应较高，表面平滑，颗粒浑圆。n n（3 3）为为满满足足混混凝凝土土流流动动性性要要求求，其其含含砂砂率率较较大大，一一般般为为40405050，比比普普通通混混凝凝土土大大5 5；若若用用碎碎石石(su sh)(su sh)时，必须再增加时，必须再增加 3 35 5，以使砂浆量多些。，以使砂浆量多些。n n（二）粗骨料（二）粗骨料石子石子n n (1)(1)为为保保证证混混凝凝土土拌拌合合物物的的流流动动性性，宜宜采采用用卵卵石石，亦亦可采用碎石可采用碎石(su sh)(su sh)。n n (2)(2)当当需需要要增增加加水水泥泥砂砂浆浆与与骨骨料料的的粘粘结结力力时时，可可掺掺入入20202525的碎石的碎石(su sh)(su sh)。.第6页/共46页第六页，共46页。n n三、拌合水n n一般洁净的自来水均可作为拌合水。n n四、外加剂n n在水下灌筑混凝土中，常用的外加剂有下列类型(lixng)：n n（一）减水剂及高效减水剂；n n（二）加气剂；n n（三）膨胀剂；n n（四）早强剂；n n（五）增粘剂。.第7页/共46页第七页，共46页。43 水下灌筑混凝土技术水下灌筑混凝土技术(jsh)要求要求n n水下灌筑的混凝土，要受到环境水的浸渍、扰动和稀释(xsh)，施工本身对水下灌筑的混凝土的影响也不会小。为了减少和避免这些不利因素，不仅要求采用特殊的施工方法，而且还要对水下灌筑混凝土拌合物的性质、混凝土凝结硬化后的强度有一定要求。.第8页/共46页第八页，共46页。n n一、对水下灌筑混凝土拌合物的要求一、对水下灌筑混凝土拌合物的要求n n（一）具有较好的施工（一）具有较好的施工(sh gng)(sh gng)和易性和易性n n 1 1混凝土的流动性混凝土的流动性n n 水水下下混混凝凝土土施施工工(sh(sh gng)gng)与与在在大大气气中中施施工工(sh(sh gng)gng)不不同同，它它不不能能用用振振捣捣器器振振捣捣，而而是是靠靠自自身身荷荷载载或或外外界界压压力力产产生生流流动动进进行行摊摊平平和和密密实实。在在混混凝凝土土凝凝结结硬硬化化前前，若若流流动动性性稍稍差差，就就会会在在混混凝凝土土中中形形成成蜂蜂窝窝和和孔孔洞洞，严严重重影影响响混混凝凝土土质质量量。此此外外，水水下下施施工工(sh(sh gng)gng)又又多多是是通通过过各各种种管管道道进进行行输输送送和和浇浇筑筑的的，如如果果流流动动性性差差，又又容容易易造造成成堵堵管管，给给施施工工(sh(sh gng)gng)带带来来困困难难。所所以以，要要求求混混凝凝土土必必须须是是富富有有粘粘性性、有有较较大大的的流流动动性性和和一一定定的的保保持持能能力力。但但过过大大的的流流动动性性，不不仅仅增增加加砂砂浆浆数数量量而而且且浪浪费费水水泥泥，并并且且由由于于采采用用导导管管法法、泵泵压压法法施施工工(sh(sh gng)gng)容容易易造造成成倾倾注过快而形成管口脱空和返水事故。注过快而形成管口脱空和返水事故。.第9页/共46页第九页，共46页。n n（1）根据水下灌筑混凝土的方法(fngf)不同，对其拌合物的流动性要求如表41所列。n n 表41 水下灌注混凝土流动性要求混凝土灌注方法要求塌落度/cm导管法、泵压法倾注法开底容器法袋装混凝土法15205151016715第10页/共46页第十页，共46页。n n（2）在钢筋密集部位灌筑水下混凝土时，其坍落度应增加23cm；在泥浆中灌筑，宜增加 12cm。n n混凝土拌合物仅有较好的流动性尚不能适应水下灌筑的要求，应 该 在 凝 结 硬 化 之 前(zhqin)保持一定的流动性和均匀性，才能适用于水下灌筑。n n流动性的保持能力，用在灌筑条件下保持坍落度15cm的时间来表示。对于采用导管法施工的水下灌筑混凝土拌合物，其要求流动性保持能力以不小于l h为宜；运距较近时，以不小于0.70.8 h为度。.第11页/共46页第十一页，共46页。n n2混凝土粘聚性和保水性n n水下灌筑混凝土拌合物，不但要求具有较好的流动性而且还必须具有较好的粘聚性和保水性，以防止混凝土在运输和浇筑过程中产生离析现象和分层泌水现象。因此，在施工中要保证(bozhng)工程质量，就必须控制混凝土拌合物的泌水率。据有关资料介绍，泌水率为1.2l.8的混凝土拌合物，具有较好的粘聚性。实际施工中，要求2 h内析出水分不大于混凝土的体积的1.5。.第12页/共46页第十二页，共46页。n n（二）具有一定的湿堆密度（二）具有一定的湿堆密度n n 水水下下灌灌筑筑混混凝凝土土，往往往往是是靠靠混混凝凝上上自自身身荷荷载载排排开开仓仓面面的的环环境境水水或或泥泥浆浆进进行行摊摊平平和和密密实实，因因此此，要要求求其其湿湿堆堆密密度度不不小小于于 2 2 100kg100kgm3m3。为为了了在在施施工工过过程程中中便便于于及及时时掌掌握握(zh(zh ngw)ngw)新新拌拌的的混混凝凝土土湿湿堆堆密密度度是是否否满满足足施施工工要要求求，可可采采用用下下述述经经验验公式进行计算：公式进行计算：n n h h22242224108lgD 108lgD （4-14-1）n n式中式中hh一混凝土拌合物湿堆密度一混凝土拌合物湿堆密度(kg(kgm3);m3);n n D D粗骨料最大粒径（粗骨料最大粒径（mmmm）。）。.第13页/共46页第十三页，共46页。n n二、对水下灌筑混凝土强度的要求n n水下灌筑混凝土的强度，受施工条件影响较大(jio d)。n n（一）抗压强度n n（1）在静止水中施工的混凝土强度，可达到在大气中取样而进行标准养护混凝土强度的90左右；在膨润土泥浆中灌注的混凝土强度，仅达7080。n n（1）水下灌筑混凝土的强度与灌注深度有关。愈深部位，强度愈低。如表42所列灌注桩的长度越长，则桩尖部分混凝土强度越低。.第14页/共46页第十四页，共46页。n n表42 灌注桩端部混凝土强度(qingd)状身长度/m8232436取芯抗压强度/Mpa标准偏差/MPa标准试件强度/MPA标准偏差/MPa36.91.840.40.9335.92.137.70.9530.30.937.50.8126.31.438.00.69第15页/共46页第十五页，共46页。n n（二）混凝土与钢筋粘结强度n n在膨润土泥浆中进行钢筋混凝土施工时，膨润土粘附于钢筋周围，所以(suy)，混凝土与钢筋的粘结力显著下降。据有关资料介绍：n n（1）对于垂直钢筋，当膨润土掺率为8时，粘结力是不掺的4749；当掺率为12时，粘结力是不掺的3242。n n（2）对于水平钢筋，其粘结强度则更低，仅仅是垂直钢筋的1/31/2。n n（3）钢筋浸人膨润土泥浆中的时间愈长，则粘结强度降低愈多。.第16页/共46页第十六页，共46页。44 水下水下(shu xi)灌筑灌筑混凝土配合比设计混凝土配合比设计n n任何一种混凝土的配合比，理应通过试验来确定(qudng)。水下灌筑混凝土也不例外。n n配合比设计步骤：n n当工程量不太大时，灌筑混凝土配合比与普通混凝土配合比的设计方法及步骤基本相同，一般，采用绝对体积法较好。.第17页/共46页第十七页，共46页。n n（一）选择水灰比n n选择水灰比（W/C）时，除了要保证混凝土的强度外，同时也应满足耐久性要求。若按强度计算的水灰比不能满足耐久性要求时，则须按耐久性要求确定。n n1按强度选择水灰比n n根据混凝土的要求配制强度、所采用(ciyng)的水泥品种及标号，按鲍罗米混凝土强度公式计算。n n 2按耐久性指标选择水灰比n n 主要按抗渗等级和抗冻等级不同选择混凝土。.第18页/共46页第十八页，共46页。n n表43 抗渗等级(dngj)与水灰比的关系n n表44 抗冻等级(dngj)与水灰比的关系.抗冻等级F25F50F100F200水灰比0.650.600.50抗渗等级P2P4P6P8P10P12水灰比 0.600.650.600.650.550.600.500.600.500.50第19页/共46页第十九页，共46页。n n（二）计算用水量n n 一般通过试验确定用水量（W）。但估算时可根据表45规定的坍落度，按公式(gngsh)计算。n n1 普通混凝土n n对于普通混凝土，其每立方米混凝土用水量按下式计算：n n W1=10(S+k)/3n n式中 W1一每立方米普通混凝土用水量（kg）n n S混凝土拌合物要求坍落度（cm），参考表 45；n n K试验常数，参考表46.第20页/共46页第二十页，共46页。n n 2加气混凝土n n 对于加气混凝土，其每立方米混凝土用水量按下式计算(j sun)：n n W2W1KaA (44)n n式中 W2每立方米加气混凝土用水量（kg）；n n Ka减 水 系 数（3.43.8）；n n A含气量（）。.第21页/共46页第二十一页，共46页。n n三）计算水泥三）计算水泥(shu(shu n)n)用量用量n n 根根据据已已确确定定的的用用水水量量和和水水灰灰比比，即即可可按按下下式式计计算水泥算水泥(shu(shu n)n)用量（用量（C C）：）：n n C=W/(W/C)C=W/(W/C)（4 45 5）n n 确确定定水水泥泥(shu(shu n)n)用用量量时时，还还要要考考虑虑到到混混凝凝土土的的耐耐久久性性要要求求，同同时时也也应应考考虑虑到到所所选选择择的的施施工工方方法的特殊性。法的特殊性。n n 1 1考虑耐久性要求考虑耐久性要求n n考虑耐久性时对水泥考虑耐久性时对水泥(shu(shu n)n)用量的规定如下：用量的规定如下：n n（1 1）有有抗抗渗渗性性要要求求时时，每每立立方方米米混混凝凝土土水水泥泥(shu(shu n)n)用量不得少于用量不得少于300kg300kg；n n（2 2）有有抗抗冻冻性性要要求求时时，每每立立方方米米混混凝凝土土水水泥泥(shu(shu n)n)用量不得少于用量不得少于330kg330kg。.第22页/共46页第二十二页，共46页。2考虑施工方法要求 考虑施工方法对水泥用量的规定如下：（1）当用混凝土泵输送时，也要满足(mnz)泵送施工的需要，每立方米混凝土水泥用量不得少于 300kg；（2）当采用泵压法和导管法施工时，每立方米混凝土水泥用量不得小于370kg；（3）当采用开底容器法（开底箱、开底袋）和袋装混凝土法施工时，水泥用量应更多，应为大气中施工时的两倍。.第23页/共46页第二十三页，共46页。n n（四）计算砂率n n见式（46）n n（五）计算砂、石用量n n按绝对(judu)体积法计算，见式（47）.第24页/共46页第二十四页，共46页。45 水下水下(shu xi)灌灌筑混凝土施工筑混凝土施工n n导导导导管管管管法法法法和和和和泵泵泵泵压压压压法法法法是是是是应应应应用用用用(yngyng)(yngyng)较较较较普普普普遍遍遍遍的的的的方方方方法法法法，用用用用于于于于规规规规模模模模较较较较大大大大的的的的水水水水下下下下混混混混凝凝凝凝土土土土工工工工程程程程，能能能能够够够够保保保保证证证证结结结结构构构构的的的的整整整整体体体体性性性性和和和和强强强强度度度度，可可可可在在在在深深深深水水水水中中中中施施施施工工工工（泵泵泵泵压压压压法法法法宜宜宜宜在在在在水水水水深深深深不不不不超超超超过过过过15m15m的的的的情情情情况况况况下下下下），要要要要求模板密封条件较好。求模板密封条件较好。求模板密封条件较好。求模板密封条件较好。n n开底容器法只适用于小量的、零星的水下灌筑混凝土工程。开底容器法只适用于小量的、零星的水下灌筑混凝土工程。开底容器法只适用于小量的、零星的水下灌筑混凝土工程。开底容器法只适用于小量的、零星的水下灌筑混凝土工程。n n倾倾倾倾注注注注法法法法类类类类似似似似于于于于地地地地面面面面上上上上斜斜斜斜面面面面分分分分层层层层灌灌灌灌筑筑筑筑法法法法，施施施施工工工工技技技技术术术术简简简简单单单单，但但但但只只只只能在水深不足能在水深不足能在水深不足能在水深不足2m2m的浅水区使用。的浅水区使用。的浅水区使用。的浅水区使用。n n装装装装袋袋袋袋叠叠叠叠置置置置法法法法虽虽虽虽然然然然施施施施工工工工较较较较简简简简单单单单，但但但但袋袋袋袋间间间间有有有有接接接接缝缝缝缝，整整整整体体体体性性性性差差差差，一一一一般般般般只只只只用用用用于于于于对对对对整整整整体体体体性性性性要要要要求求求求较较较较低低低低的的的的水水水水下下下下抢抢抢抢险险险险、堵堵堵堵漏漏漏漏和和和和防防防防冲冲冲冲工工工工程程程程，或在水下立模困难的地方用作水下模板。或在水下立模困难的地方用作水下模板。或在水下立模困难的地方用作水下模板。或在水下立模困难的地方用作水下模板。n n柔柔柔柔性性性性管管管管法法法法是是是是较较较较新新新新的的的的一一一一种种种种施施施施工工工工方方方方法法法法，能能能能保保保保证证证证水水水水下下下下混混混混凝凝凝凝土土土土的的的的整整整整体体体体性和强度，在水下灌筑薄板能得到规则的表面。性和强度，在水下灌筑薄板能得到规则的表面。性和强度，在水下灌筑薄板能得到规则的表面。性和强度，在水下灌筑薄板能得到规则的表面。.第25页/共46页第二十五页，共46页。n n一、导管法施工n n导管法是通过不透水的金属导管来进行水下灌筑混凝土施工。这种方法具有设备(shbi)简 单、整体性好、灌筑速度快、不受水深和仓面大小限制等优点，是应用最广泛的一种方法。导管法不仅用于水下灌筑混凝土，也可用在膨润土泥浆中灌筑混凝土。.第26页/共46页第二十六页，共46页。n n（一）施工主要设备（一）施工主要设备n n 1 1导管导管n n施施工工的的主主要要设设备备是是金金属属导导管管（图图4 41 1），其其直直径径为为200200300mm300mm，亦亦有有超超过过450mm450mm的的。多多是是由由长长度度不不同同的的钢钢管管，通通过过法法兰兰盘盘和和螺螺栓栓连连接接而而成成的空心的空心(kng xn)(kng xn)圆管。圆管。n n（1 1）导导管管种种类类：导导管管可可以以组组装装成成整整节节式式、套套筒筒式和活节式三种（图式和活节式三种（图4 42 2）。）。n n 整整节节式式导导管管：如如图图4 42(a)2(a)所所示示。整整节节式式导导管管由由一一根根钢钢管管或或非非拆拆卸卸管管节节组组成成。它它适适用用于于灌灌筑筑层层厚厚不不超超过过5m5m，工工作作平平台台有有足足够够超超高高，在在灌灌筑筑过过程程中中不不提提升升导导管管或或可可以以随随承承料料漏漏斗斗一一起起上上提提的仓面。的仓面。.第27页/共46页第二十七页，共46页。n n套套筒筒式式导导管管：如如图图4 42(b2(b）所所示示。套套筒筒式式导导管管是是布布置置双双层层导导管管，与与承承料料漏漏斗斗相相接接的的内内导导管管固固定定不不动动，只只提提升升埋埋入入土土中中的的外外套套管管，省省去拆卸导管时间，特别适用于泵压法施工。去拆卸导管时间，特别适用于泵压法施工。n n活活节节式式导导管管：如如图图4 42 2卜卜）所所示示。活活节节式式导导管管可可以以(ky(ky)随随着着混混凝凝土土面面的的上上升升逐逐步步拆拆卸卸管节。它是用得最多的一种导管。管节。它是用得最多的一种导管。.第28页/共46页第二十八页，共46页。n n（2）导管(dogun)直径的选择：导管(dogun)直径和导管(dogun)通过能力与粗骨料的最大粒径有关，同时，也视水深而定，可参照表47选择。n n表47 导管(dogun)直径选择.导管直径/mm100150200250300通过能力/m3/h3.06.512.518.026.0允许骨料最大粒径/mm2020碎石20卵石404060第29页/共46页第二十九页，共46页。n n 2 2底盖或滑阀底盖或滑阀n n 用用导导管管法法施施工工，进进人人导导管管内内的的第第一一批批混混凝凝土土拌拌合合物物能能否否在在隔隔水水条条件件下下顺顺利利到到达达仓仓底底，并并使使导导管管底底部部埋埋人人混混凝凝土土内内一一定定深深度度，是是顺顺利利灌灌筑筑水水下下混混凝凝土土的的重重要要环环节节。为为此此(wi(wi c c)，就就要要采采用用底底盖盖悬悬挂挂在在导导管管上上部部的的顶顶门门或或吊吊塞塞作作为为活活阀阀以以隔隔绝绝环环境境水水。因因此此，导导管管施施工工法法又又分分为为底底盖式和滑阀式两种。盖式和滑阀式两种。n n （二）底盖式（二）底盖式n n 在在导导管管底底端端设设有有底底盖盖，每每接接上上一一节节管管子子，就就沉沉到到水水中中一一节节，直直到到水水底底为为止止。底底盖盖一一般般采采用用钢钢板板加加工工而而成成，微微焊焊接接于于管管底底端端。将将混混凝凝土土填填人人管管内内，待待填填满满之之后后将将管管上上提提 202030cm30cm，这这时时，管管内内的的混混凝凝土土即即将将底底盖盖压压开开而而注注入入水水底底，随随即即将将混混凝凝土土不不断断地地投投人人管管内内。随随着着混混凝凝土土不不断断堆堆积积变变厚厚而而相相应应地地提提升升导导管管。每每上上提提一一根根，即即卸卸掉掉一一根，如此反复进行，直达设计高度为止。根，如此反复进行，直达设计高度为止。.第30页/共46页第三十页，共46页。n n（2 2）滑阀式）滑阀式n n 通通常常用用作作滑滑阀阀的的有有顶顶门门和和吊吊塞塞两两种种。顶顶门门用用木木板板或或钢钢板板制制作作。吊吊塞塞是是用用各各种种材材料料(cilio)(cilio)制制成成的的圆圆球球形形。灌灌筑筑前前，用用吊吊绳绳把把滑滑阀阀悬悬挂挂在在承承料料漏漏斗斗下下面面的的没没有有底底板板的的导导管管内内，随随着着混混凝凝土土灌灌筑筑而而下下滑滑，至至接接近近管管底底时时剪剪断断吊吊绳绳，在在混混凝凝土土本本身身重重量量荷荷载载推推动动下下滑滑塞塞下下落落，混混凝凝土土冲冲击管口并将管底埋人混凝土内。击管口并将管底埋人混凝土内。.第31页/共46页第三十一页，共46页。n n（二）工艺参数选择（二）工艺参数选择n n 用用导导管管法法灌灌筑筑水水下下混混凝凝土土，为为保保证证施施工工质质量量，需需注注意以下意以下(y(y xi)xi)几个工艺参数的选择。几个工艺参数的选择。n n 1 1首批混凝土量首批混凝土量n n 在在开开灌灌阶阶段段，首首批批混混凝凝土土推推动动滑滑塞塞冲冲出出导导管管后后，在在管管脚脚处处堆堆高高h h不不宜宜小小于于0.50m0.50m，以以便便导导管管口口埋埋在在混混凝凝土土中中的的深深度度不不小小于于0.30m0.30m。首首批批混混凝凝土土宜宜采采用用坍坍落落度度较较小小 的的 混混 凝凝 土土 拌拌 合合 物物。流流 入入 仓仓 内内 的的 混混 凝凝 土土 坡坡 率率 为为h/R=1/4=0.25(h/R=1/4=0.25(见图见图4 43)3)。n n对对于于基基础础面面，首首批批混混凝凝土土量量应应不不少少于于 2.10m32.10m3；对对于于非非水水平平面面（如如用用天天然然或或人人工工凹凹坑坑设设置置导导管管），则则首首批批混混凝土量可少于凝土量可少于2.10m32.10m3。.第32页/共46页第三十二页，共46页。n n2.2.导管作用半径导管作用半径n n由由图图4 44 4可可知知，导导管管作作用用半半径径为为RtRt，混混凝凝土土拌拌合合物物水水下下扩扩散散平平均均(pngjn)(pngjn)坡坡率率为为i i，上上升升高高度度为为iRtiRt；，同同时时，在在流流动动性性保保持持指指标标thth时时间间内内，仓仓面面上上升升高度为高度为thIthI，两者理应相等，即，两者理应相等，即.第33页/共46页第三十三页，共46页。n n iRt=thI iRt=thI n n Rt=thI/I (4-10)Rt=thI/I (4-10)n n式中式中 I I为水下灌筑混凝土面上升速度（为水下灌筑混凝土面上升速度（mmh h）。）。n n 在在灌灌筑筑阶阶段段，一一般般要要求求水水下下灌灌筑筑混混凝凝土土面面坡坡率率小于小于1/51/5，若取，若取i=1/6i=1/6代人上式，则得代人上式，则得n n Rt=6thI (4-10)Rt=6thI (4-10)n n 式式 中中，thth为为 混混 凝凝 土土 拌拌 合合 物物 流流 动动 性性 保保 持持 能能 力力(nngl)(nngl)（h h），一般要求不小于），一般要求不小于1.0 h1.0 h。n n据此数值即可布置导管。据此数值即可布置导管。.第34页/共46页第三十四页，共46页。n n3 3导管插入导管插入(ch r)(ch r)混凝土内的深度混凝土内的深度n n在在实实际际施施工工过过程程中中发发现现，当当导导管管插插人人混混凝凝土土内内的的深深度度不不足足0.5m0.5m时时，混混凝凝土土拌拌合合物物锥锥体体会会出出现现骤骤然然下下落落，导导管管附附近近会会出出现现局局部部隆隆起起现现象象，表表面面曲曲线线突突然然转转折折。这这说说明明混混凝凝土土拌拌合合物物不不是是在在表表面面混混凝凝土土保保护护层层下下流流动动，而而是是灌灌注注压压力力顶顶穿穿了了表表面面保保护护层层，在在已已灌灌筑筑的的混混凝凝土土拌拌合合物物表表面面成成层层流流动动，这这就就破破坏坏了了混混凝凝土土的的整体性和均匀性。整体性和均匀性。n n当当导导管管插插入入(ch(ch r)r)混混凝凝土土中中深深l.0ml.0m以以上上时时，混混凝凝土土表表面面坡坡度度均均一一，所所灌灌筑筑的的混混凝凝土土拌拌合合物物在在已已灌灌筑筑体体内内部部流流动动，混混凝凝土土内内部部质质量量均均匀匀。据据此此可可见见，导导管管插人深度对混凝土灌筑质量影响密切相关。插人深度对混凝土灌筑质量影响密切相关。.第35页/共46页第三十五页，共46页。n n导管埋入已灌筑混凝土内部越深，混凝土向四周扩散的效果越好，混凝土越密实，表面也越平坦。但如埋人过深，混凝土在导管内流动容易受阻而造成堵管事故。n n据有关资料介绍，混凝土的最佳埋人深度与混凝土的灌筑强度和拌合物的性质有关，其值约等于流动性保持指标与混凝土面上升速度的两倍。n n4超压力n n为了保证(bozhng)混凝土能顺利通过导管下注或大于仓内水压力和导管底部所必须的超压力之和。.第36页/共46页第三十六页，共46页。n n5 5导管通过能力导管通过能力n n根根据据混混凝凝土土流流变变学学原原理理，导导管管通通过过水水下下灌灌筑筑混混凝凝土土拌拌合合物物的的能能力力，可可用用式式(4-18)(4-18)表示。表示。n n6 6混凝土面的上升速度混凝土面的上升速度(sd)(sd)n n当当一一次次灌灌筑筑混混凝凝土土的的高高度度不不高高时时，最最好好使使其其上上升升速速度度(sd)(sd)能能在在混混凝凝土土初初凝之前灌到设计高度。凝之前灌到设计高度。n n在在实实际际施施工工中中，混混凝凝土土面面上上升升速速度度(sd)(sd)不不得得小小于于0.2m0.2mh h。对对于于大大仓仓面面，宜宜使使混混凝凝上上面面的的上上升升速速度度(sd)(sd)为为0.30.30.4m0.4m；而而小小仓仓面面上上升升速速度度(sd)(sd)可可达达0.50.51.5m1.5mh h。.第37页/共46页第三十七页，共46页。n n二、泵压法施工n n采用泵压灌筑混凝土，能够扩大导管作用半径，增加水下灌筑混凝土的扩散面积；减少灌筑导管的提升次数；保持终灌阶段亦有足够(zgu)的超压力。但其需要专门输送设备，要求有较大的灌筑强度和搅拌能力，且不宜用于水深超过15m时的情况。.第38页/共46页第三十八页，共46页。n n(一一)泵压系统泵压系统n n泵泵压压系系统统由由水水平平输输送送管管和和垂垂直直灌灌筑筑管管组组成成。垂垂直直灌灌筑筑管管有有以下五种形式：以下五种形式：n n1 1 导管灌筑管导管灌筑管n n利利用用带带承承料料漏漏斗斗的的导导管管，作作为为垂垂直直灌灌筑筑管管。承承料料漏漏斗斗的的容容积为积为1.51.53.0m3.0mn n但但如如全全过过程程均均用用导导管管法法灌灌筑筑，导导管管直直径径应应与与混混凝凝土土泵泵输输送送能能力力相相适适应应（表表4949）；如如只只用用于于开开浇浇阶阶段段(jidun)(jidun)，则则导导管直径应与混凝土泵的水平输送管直径一致。管直径应与混凝土泵的水平输送管直径一致。.混凝土泵输送能力/m3/h81015203040导管直径/mm180 200240260300350第39页/共46页第三十九页，共46页。n n 2 2、单根输送灌注管、单根输送灌注管n n将将垂垂直直灌灌筑筑管管与与水水平平输输送送管管组组成成一一根根管管子子。这这种种方方式式最最方方便便，宜宜用用于于灌灌筑筑高高度度不不大大、不不需需提提管管即即可可灌灌完完的的工程中。工程中。n n3 3套接灌筑管套接灌筑管n n 由由内内插插管管和和外外套套管管组组成成。内内插插管管与与混混凝凝土土泵泵的的水水平平输输送送管管连连接接，外外套套管管作作为为导导管管进进行行灌灌筑筑，它它随随着着混混凝凝土面的上升而提升，可不中断灌筑。土面的上升而提升，可不中断灌筑。n n 4 4带辅助管灌筑管带辅助管灌筑管n n 在在灌灌筑筑管管下下部部外外侧侧套套一一长长3m3m，直直径径600mm600mm的的辅辅助助管管，辅辅助助管管上上端端(shn(shn dun)dun)有有吊吊绳绳，通通过过吊吊绳绳提提升升或或下下放放辅辅助助管管来来控控制制灌灌筑筑的的卸卸料料速速度度，并并防防止止混混凝凝土土在在泵泵压压作用下以喷射状喷出管口。作用下以喷射状喷出管口。n n 5 5带辅助管套接灌筑管带辅助管套接灌筑管n n 由由内内插插管管、外外套套管管、辅辅助助管管三三部部分分组组成成。随随着着混混凝凝土土面面的的上上升升，提提升升外外套套管管。辅辅助助管管用用于于调调节节卸卸料料速速度度。.第40页/共46页第四十页，共46页。n n（二）灌筑方法：（二）灌筑方法：n n 1 1导管法导管法n n 导导管管灌灌筑筑法法，即即把把混混凝凝土土压压送送到到导导管管上上面面的的承承料料漏漏斗斗中中，自自始至终采用导管法进行灌筑。混凝土泵只作为运输设备。始至终采用导管法进行灌筑。混凝土泵只作为运输设备。n n 2 2导管开灌法导管开灌法n n 导导管管开开灌灌法法，即即开开灌灌阶阶段段(jidun)(jidun)采采用用导导管管法法灌灌筑筑，待待灌灌筑筑管管埋埋人人混混凝凝土土内内lmlm以以上上时时，再再拆拆去去承承料料漏漏斗斗，将将水水平平输输送送管管与与灌筑管连接，继续进行压灌，如图灌筑管连接，继续进行压灌，如图4 46 6所示。所示。n n 由由于于泵泵压压混混凝凝土土下下灌灌的的流流速速往往往往很很大大，在在开开灌灌阶阶段段(jidun)(jidun)若若不不采采取取有有效效措措施施，水水容容易易倒倒灌灌人人管管内内，造造成成泛泛水水事事故故，管管口口不不能能很很快快埋埋人人已已灌灌筑筑的的混混凝凝土土中中，影影响响水水下下灌灌筑筑混混凝凝土土的的质质量量。.n n 第41页/共46页第四十一页，共46页。n n3 3输送管直接灌筑法输送管直接灌筑法n n输输送送管管直直接接灌灌筑筑法法，即即把把与与混混凝凝土土泵泵水水平平输输送送管管直直接接连连接接(linji)(linji)的的垂垂直直灌灌筑筑管管直直接接插插人人仓仓底底从从开开灌灌到到完完成成灌灌筑筑，自自始始至至终终用用这这种种方方法法灌灌筑筑。采采用用这这种种方方法法灌灌筑筑，在在开开灌灌阶阶段段，需需要要利利用用掏掏穴穴法法、冲冲盘盘法法或或辅辅助助管管法法（图图4747）来来降降低低灌灌筑筑管管内内混混凝凝土土的的下下灌灌速速度度，使使管管口口能能尽尽快快埋人已浇混凝土内。埋人已浇混凝土内。.第42页/共46页第四十二页，共46页。n n三、水下灌筑混凝土施工三、水下灌筑混凝土施工(sh gng)(sh gng)注意事项注意事项n n(一一)导管法施工导管法施工(sh gng)(sh gng)n n（1 1）选选择择导导管管：选选择择导导管管的的任任务务主主要要是是确确定定导导管管的内径和使用范围。的内径和使用范围。n n 导导管管的的内内径径，可可直直接接根根据据水水深深来来选选择择：水水深深小小于于3m3m者者，选选25cm25cm；水水深深为为3 35m5m者者，30cm30cm；水水深为深为5m5m以上者，选以上者，选303050cm50cm。n n 导导管管作作用用范范围围，可可直直接接按按导导管管的的内内径径来来选选择择：一一根根25cm25cm的的导导管管，施施工工(sh(sh gng)gng)所所及及面面积积约约4m24m2；一一根根30cm30cm的的导导管管，施施工工(sh(sh gng)gng)所所及及面面积积为为5 515m215m2；一一根根303050cm50cm的的导导管管，施施工工(sh(sh gng)gng)所及面积为所及面积为151550m250m2。n n(2)(2)在流速小于在流速小于3m/min3m/min的静水中灌筑。的静水中灌筑。n n (3)(3)混混凝凝土土中中粗粗骨骨料料的的最最大大粒粒径径为为导导管管内内径径的的1/81/61/81/6，过大则会造成堵管。，过大则会造成堵管。.第43页/共46页第四十三页，共46页。n n（4 4）灌灌筑筑开开始始，先先堵堵住住管管的的下下口口，装装满满混混凝凝土土。在在灌灌筑筑过过程程中中，混混凝凝士士也也要要经经常常保保持持满满管管。导导管管下下口口应应埋埋人人已已灌灌混混凝凝土土50cm50cm深深度度以以上上，做到混凝土不在水中落下。做到混凝土不在水中落下。n n（5 5）混混凝凝土土灌灌筑筑过过程程中中和和灌灌筑筑之之后后，要要尽尽量量做做到到混混凝凝土土和和水水不不搅搅混混。因因此此，要要经经常常注注意意混混凝凝土土上上升升面面的的测测定定(cdng)(cdng)，以以便便摸摸清清导导管管出出口口位置及混凝土上升面位置，判断上提导管时间。位置及混凝土上升面位置，判断上提导管时间。n n（6 6）混混凝凝土土应应连连续续灌灌筑筑。若若灌灌筑筑中中断断，混混凝凝土土就就往往往往难难于于再再度度流流出出，或或引引起起堵堵管管，以以致致不不能能继继续续施施工工。要要做做到到连连续续施施工工，则则必必须须做做到到合合理理组织。组织。n n（7 7）从从混混凝凝土土运运输输车车直直接接向向导导管管投投料料时时，混混凝凝土土灌灌筑筑速速率率标标准准为为每每立方米混凝土立方米混凝土2.02.02.5min2.5minn n（8 8）为为防防止止混混凝凝土土从从导导管管上上口口的的外外部部溅溅落落到到水水中中去去，宜宜在在导导管管上上设设置漏斗，或在漏斗周围设置围护，以防止混凝土下落。置漏斗，或在漏斗周围设置围护，以防止混凝土下落。.第44页/共46页第四十四页，共46页。n n（二）泵压法施工（二）泵压法施工n n（）一一般般采采用用101015cm15cm内内径径输输送送管管，每每根根管管的的施施工工面面积积最最大大为为3 35m25m2，但也有达但也有达40m240m2者。者。n n（二二）在在水水中中安安装装输输送送管管时时，为为了了不不使使管管内内充充满满水水，须须在在管管底底堵堵上上一一个个能从管外摘下来的栓塞。能从管外摘下来的栓塞。n n（3 3）为为使使管管的的垂垂直直部部分分装装满满混混凝凝土土，在在水水平平管管与与垂垂直直管管连连接接处处的的圆圆弧弧弯管处，须设置一排气阀，以便把已压缩的空气排出去。弯管处，须设置一排气阀，以便把已压缩的空气排出去。n n（4 4）在在压压送送混混凝凝土土时时，管管的的出出口口必必须须始始终终埋埋在在已已浇浇混混凝凝土土面面下下303040cm40cm处处，最最深深不不得得超超过过lm,lm,如如果果过过浅浅，即即可可能能发发生生水水向向管管内内