阅读说明：本技术 防沙底坎浇筑方法 (Sand prevention sill pouring method ) 是由 张建 李师伟 马博 侯耀文 赵志峰 索平平 葛凤凯 张全鹏 李勇慧 薛胜圣 杲胜 于 2019-10-16 设计创作，主要内容包括：本发明提供一种防沙底坎浇筑方法,包括下列步骤：(1)对于待施工沙底坎进行前期水下勘察,测量水下数据以及确定底坎尺寸,并对模板安装位置进行测量定位；(2)向施工地点运送设备、材料,检验用量以及种类是否齐全；(3)在陆地完成底坎钢模板制作,底坎钢模板分为前后两块模板,截面呈梯形,两块模板间预留三个浇筑孔；(4)通过汽车吊进行模板吊装,放置模板到水下相应位置；(5)模板水下调整并焊接；(6)水下混凝土浇筑是采用钢导管进行浇筑,浇筑前进行闭水试验；(7)利用汽车吊配合安装导管；(8)浇筑混凝土。防沙底坎浇筑方法在水深50米范围内的深水作业能够实现混凝土的浇筑,解决能见度低、施工条件差、作业面小的问题。(The invention provides a sand-proof sill pouring method, which comprises the following steps: (1) carrying out early-stage underwater exploration on the sand sill to be constructed, measuring underwater data, determining the size of the sill, and measuring and positioning the installation position of the template; (2) conveying equipment and materials to a construction site, and checking whether the use amount and the variety are complete; (3) finishing the manufacture of a bottom ridge steel template on land, wherein the bottom ridge steel template is divided into a front template and a rear template, the cross section of the bottom ridge steel template is trapezoidal, and three pouring holes are reserved between the two templates; (4) hoisting the template through a truck crane, and placing the template to a corresponding position underwater; (5) adjusting and welding the template underwater; (6) the underwater concrete pouring is to pour by adopting a steel conduit, and a water closing test is carried out before pouring; (7) a guide pipe is installed by utilizing the matching of a truck crane; (8) and (5) pouring concrete. The sand-proof sill pouring method can realize concrete pouring in deep water operation within the water depth range of 50m, and solves the problems of low visibility, poor construction conditions and small operation surface.)

防沙底坎浇筑方法

技术领域

本发明涉及深水混凝土浇筑方法，尤其是涉及一种防沙底坎浇筑方法。

背景技术

对于水库闸前防沙结构的混凝土水下浇筑，根据水下地形，两次为山体，底部也是凹凸不平山体结构。深水施工作业时，两侧间水深可达25m-40m，浇筑作业面在水面下方17米，施工作业受限。

现有水库年久，闸前泥沙积存，为更好的保证水库泄洪，排水功能，在闸前设计位置修筑防沙底坎，增加水库运行年限。这种属于深水混凝土浇筑(水下施工面水流速度较缓，沉淀土渣淤泥较多。结构截面大致为梯形，水下施工采用钢筋混凝土结构)，受现有水库主体结构影响，工作面受限的情况下难以完成施工任务。

现有技术方案的操作包括以下步骤：

(1)清底换浆：底部进行清底换浆时使用Dg100空气升液器，由起重机悬吊入槽，空气压缩机输送压缩空气，以泥浆反循环法吸除沉积在已开挖基槽底部的土渣淤泥，并置换槽内粘度、比重或含沙量过大的泥浆，使全槽泥浆粘度＜25s、比重在1.06至1.10g/cm3之间、含沙量＜4％，符合清底后泥浆的质量要求；

(2)下导管：导管采用ф250mm钢管连接而成，使用前进行水密试验，合格后使用，为防止泥浆灌入导管，导管的底部距离槽底30～50cm，导管水平间距应小于3m，距槽端部大于1.5m，导管的顶部采用自制夹具搁置在导墙上。在导管安装好后，检查槽内的泥浆比重、粘度和墙底沉渣厚度，如超标，利用导管进行二次清底；

(3)墙体测斜管埋设：按照设计施工图纸要求，在相应观测断面(指导管所在截面)布置测斜管，测斜管布置在一槽段两根灌注导管间的中央位置，以使测斜管受到均匀的混凝土冲力和压力，测斜管的埋设应在清底合格后浇注混凝土前2～3h内完成；

(4)灌注墙体水下混凝土：砼的设计标号为水下C30，混凝土采用商品砼，砼的坍落度为18～22cm，由砼输送车运至现场，砼泵车灌注砼，浇灌混凝土在钢筋笼入槽后的4小时之内开始，同时还应在成槽后8小时内进行浇注，防止槽壁因长时间浸泡而缩孔、坍塌，混凝土下料用经过耐压试验的φ250混凝土导管，导管拎、拔、拆卸导管使用履带吊，浇灌混凝土过程中，埋管深度保持在1.5～3.0m，混凝土面高差控制在0.5m以下，墙顶混凝土浇筑面高于设计标高0.3～0.5m，按规定要求在现场采样捣制和养护混凝土试块，及时将达到养护龄期的试块送交试验站做试验；

(5)接头质量控制：为确保后浇槽段与先插接头桩的接头质量，防止地下连续墙出现漏水现象，在后开挖槽段进行砼浇注之前，应对接头型钢表面的附着胶凝物进行清洗，清洗采用接头刷壁器，清洗时间为15～20分钟，至接头刷无泥浆为止；

(6)接头箱接头提拔：接头箱提拔与砼浇注相结合，砼浇注记录作为提拔接头箱时间的控制依据，根据水下砼凝固速度的规律及施工实践，砼浇注开始后3.5～4小时开始拔动，其幅度不大于10厘米，以后每隔10～20分钟提升一次，其幅度不大于20厘米，观察接头箱的下沉，待砼浇注结束后6～8小时，将接头箱一次全部拔出并及时清洁和疏通工作，最终得到符合要求的混凝土。

现有技术方案的浇筑速度需要精确控制，施工时可能出现失误，影响结构质量。

发明内容

本发明提供了一种防沙底坎浇筑方法，解决了现有技术中浇筑平台跟结构面高差大、施工困难且质量不易控制的问题，其技术方案如下所述：

一种防沙底坎浇筑方法，包括下列步骤：

(1)对于待施工沙底坎进行前期水下勘察，勘察地形地貌，测量水下数据以及确定底坎尺寸，并对模板安装位置进行测量定位；

(2)向施工地点运送设备、材料，设备、材料进场检验，检验用量以及种类是否齐全；

(3)在陆地完成底坎钢模板制作，底坎钢模板分为前后两块模板，使得前后两块模板的截面呈梯形，两块模板间预留三个浇筑孔；

(4)通过汽车吊进行模板吊装，放置模板到水下相应位置；

(5)模板水下调整并焊接；

(6)水下混凝土浇筑是采用钢导管进行浇筑，浇筑前对导管进行闭水试验；

(7)同时利用汽车吊配合安装导管；

(8)浇筑混凝土。

步骤(1)中，勘察时留下沙底坎基槽的影像资料。

步骤(3)中，前后两块模板的中间环抱有进水闸结构，并在表面设置焊接一体的钢筋，作为加强筋。

步骤(3)中，前后两块模板的四角及中心都焊接有螺母，螺母处自制有固定连接的加长螺栓，通过调节螺栓在螺母处的位置，实现模板的上下调节。

步骤(4)中，前面钢模板为斜向设置，后面钢模板为竖向设置。

步骤(4)中，两块模板在背水面都焊接有定位装置，模板在加固后，将定位装置紧固在进水塔的主体结构上，防止钢筋模板漂浮。

步骤(4)中，两块模板确认好位置后，由潜水员转动螺栓调节高程，完成后潜水员进行两块模板间的钢筋绑扎及两块钢筋模板的水下焊接。

步骤(7)中，在水面设置浮船两艘，设置有穿过并固定导管的卡座，用于导管安装。

步骤(8)中，利用C30豆石混凝土进行浇筑。

步骤(8)中，从中间的浇筑孔开始浇筑，由潜水员水下观察浇筑情况并反馈到水面指挥部，中间的浇筑孔进行浇筑完成后通过两侧的浇筑孔进行左右两侧浇筑。

所述防沙底坎浇筑方法与现有水下浇筑技术不同之处在于，在水深50米范围内的深水作业能够实现混凝土的浇筑，解决能见度低、施工条件差、作业面小的问题，其利用的模板的可调节性是本发明的特点及创新。

附图说明

图1是所述防沙底坎浇筑方法的步骤流程示意图；

图2是所述模板的截面视图；

图3是所述模板的俯视图。

具体实施方式

本发明提供了一种防沙底坎浇筑方法，在某实施例中的工程进水塔防沙底坎浇筑施工方案中，水底高程442、水面高程475、进水塔工作桥高程492。经现场水下潜水员勘察地形地貌，留下影像资料。因受水流影响，可以自制水下测量用具(水平尺、线尺)，反复测量水下数据，最终确定底坎尺寸。

如图1所示，进行前期水下勘察，并测量定位后，可以开始向施工地点运送设备、材料，对于设备、材料需要进场检验，检验用量以及种类是否齐全。

底坎钢模板1的制作可以在陆地完成，根据设计要求是为永久建筑物，所以采用钢模板。因水下基槽的尺寸受水流影响，测量的尺寸尚未达到精准，所以将钢模板1制作成可调节性，钢模板1分成前后两块，中间环抱进水闸结构。其中，前方是指迎水面，后方是指背水面。钢模板1表面还设置有焊接一体的钢筋，作为加强筋，实现模板的强度以及减小形变，所以钢模板也可以看成是钢筋模板。底坎钢模板1在陆地加工后，后续进行水下调整安装、钢筋绑扎、模板水下焊接。本发明采用前后模板，两侧及底部没有考虑模板。水下结构复杂，所以采用两块钢筋模板水下拼接的方式安装，方便调节。

如图2和图3所示，前面一块钢模板为斜向设置，后面一块钢模板为竖向设置，两块钢模板的截面呈梯形。每块钢模板的四角及中心都焊接有螺母，螺母处自制有固定连接的加长螺栓(仅涉及螺杆螺母，如有在吊装安装过程中钢筋有偏差，在模板外侧无法进行调节，两块模板间可以通过螺杆顶起或下降进行调节)，在模板需要上下调节时可转动螺栓进行调节，实现每块模板的上下调节。

钢筋模板制作过程中，两块模板在背水面都焊接有定位装置，在水下安装模板过程中起到了定位稳定的作用。钢筋模板制作完成后，在顶部预留三个圆形浇筑孔2。

然后进行模板吊装的操作，钢筋模板是在水下进行调整和安装，可以由两辆25t汽车吊配合作业，先由右侧安装一块钢筋模板，根据设计高程位置，定位装置，下潜到水下33m，由潜水员佩戴专业潜水用具，水下摄像设备，确认水下情况，由水下对讲机报告情况；第一块确定水下大概位置后，第二块钢筋模板下水，与上述第一块施工步骤相同。两块模板确认好位置后，潜水员转动螺栓调节高程，完成后潜水员进行两块模板间的钢筋绑扎及两块钢筋模板的水下焊接。完成后在钢模板四周进行加固，定位装置进一步紧固在进水塔的主体结构上，防止钢筋模板漂浮。

水下底坎浇筑完成后，两块模板不需要拆除，底坎钢模板1的底部处理方式为在水底3处植筋。如需提高效果，可以事先进行清底换浆。

水下混凝土浇筑是采用钢导管进行浇筑，导管直径约250～300mm(不小于最大骨料粒径的8倍)，每节长3m，用快速接头连接，顶部装有漏斗。

浇筑前对导管进行闭水试验，混凝土采用豆石混凝土(具有很好的流动性)，浇筑设备采用地泵浇筑(受现场作业面影响，不能使用泵车)，导管在陆地分别安装4节，由吊车吊起，在水面设置浮船两艘，设置有穿过并固定导管的卡座，(卡座是用钢板焊接的方槽，用来固定导管)方便导管安装。安装完成后由两块模板中间开始浇筑，利用C30豆石混凝土(骨料为粒径5～12mm小卵石，表面较为光滑，具有良好的流动性)，向模板的左右两侧灌注，由潜水员水下观察浇筑情况反馈水面指挥部。中间的浇筑孔进行浇筑完成后通过两侧的浇筑孔进行左右两侧浇筑，施工方法同中间孔浇筑方法。浇筑完成后由潜水员带上自制水平尺进行抹面，定期观察养护。

本发明在水库中水深33米浇筑混凝土积累了经验；挡住泥沙对进水塔的破坏，使水库运行年限增加。