[科普中国]-水下混凝土

水下砼为水中浇注的砼，根据水深确定施工方法，较浅时，可用倾倒法施工，水深较深时，可用竖管法浇注，一般配合比同陆上砼相同，但由于受水的影响，一般会比同条件下的陆上砼低一个强度等级，所以应提高一个强度等级，如要求达到C25，应配到C30。另外，还有一种加速凝剂的方法，比较可靠，但造价比较高， 水下混凝土标号不低于C25。

概述在干处进行拌制，而在水下浇筑和硬化的混凝土，叫做水下混凝土。混凝土在水下虽然可以凝固硬化，但浇筑质量较差。因此，只是在不得已的情况下，或在一些次要建筑物的水下部分，才采取水下浇筑的方法。对水下浇筑混凝土要求较高，必须具有水下不分离性、自密实性、低泌水性和缓凝等特性。

进行水下浇筑混凝土，拌和物在进入仓面以前，避免与环境水接触;进入仓面后，与水接触的混凝土始终与水接触。后浇的不再与水接触，要求混凝土应具有足够的流动性来抵抗泌水和分离的稳定性，而且必须在确能防止流水影响的围堰内进行。浇筑不得中断并应尽速进行。在浇筑完成后24h内，围堰不得抽水。

为了保证混凝土有良好的流动性，以便利用自身重量沉实，同时保证具有抵抗泌水和分离的稳定性，水下浇筑的混凝土其水泥用量要求比一般混凝土多，用量在380～450kg/m3之间，水灰比应不超过0.55。含砂率和用水量也相应较高，而且不能用过大的粗骨料。

水下混凝土与大流动度混凝土类同。根据水下浇筑的特点，应加入水下不分离的外加剂，即增稠剂或增黏剂。增稠剂可分为丙烯酸和纤维素两类。丙烯酸类有聚丙烯酰胺水解物、丙烯酰胺和丙嘶酸共聚物。纤维素类有羟乙基甲基纤维素、羟乙基纤维素和羟基丙酰甲基纤维素等。掺主为占水泥重的0.15%～1%。纤维素类具有缓凝性，掺量应偏小些。由于水下混凝土加入了增黏剂，黏度较大，这也是与自密实混凝土不同之处。

施工方法水下浇筑混凝土的方法有：混凝土泵浇筑法、导管法、柔性管法、活底吊箱法、袋石法、倾注法和预填骨料压浆法。其中以混凝土泵浇筑法和导管法较好，其设备和施工比较简单，质量容易保证。

导管法采用导管法浇筑水下混凝土，适用于水深不超过15～25m的情况。导管的直径为25～30cm，每节长1～2m，用橡皮衬垫的法兰盘连接，底部应装设自动开关阀门，顶部装设漏斗。导管的数量与位置，应根据浇筑范围和导管的作用半径来确定。一般作用半径不应大于3m。

在浇筑过程中，导管只允许上下升降，不得左右移动。开始浇筑时，导管底部应接近地基约5～10cm，而且导管内应经常充满混凝土，管下口必须恒埋于混凝土表面下约1.0m，使只有表面一层混凝土与水接触。随着混凝土的浇筑，徐徐提升漏斗和导管。每提到一个管节高度后，即拆除一个管节，直到混凝土浇出水面为止。与水接触的表层约l0cm厚的混凝土，因质量较差，最后应全部予以清除。

袋砌法用袋砌法浇筑水下混凝土，系把混凝土半满地装入牢固的麻袋或布袋中，由潜水员在水下进行砌浇。袋的孔隙应能使砂浆渗出但不宜过大。采取这种浇筑方法，袋与袋之间的层面，虽然可以从袋孔中挤出的水泥浆互相胶结，但其整体性终究是很差的。此种混凝土的坍落度以5～7cm为宜，不得采用干拌混凝土。混凝土袋应交错放置，相互靠紧。

倾注法倾注法浇筑水下混凝土，可用于岸边水深不起过1.5m的情况。新浇的混凝土堆用夯击或振动等方法挤入已浇的混凝土体中，使只有前沿的混凝土坡面与水直接接触。混凝土的坍落度以7～10cm为宜。采用此种方法应尽量缩短浇筑时间，在浇筑工作未完成之前，先浇的混凝土不得凝固。

柔性管法柔性管法是采用柔性软管输送混凝土，利用周围的水对软管的压力控制混凝土的下落速度。

活底吊箱法活底吊箱法是将混凝土装在能够开底的密闭吊箱内，通过水层直达浇筑地点，然后开0.3-0.4m 底卸料。

预填骨料压浆法水下预填骨料压浆法，要求水泥砂浆具有一定的流动度和一定的抗离析能力。压浆压力与灌注浆液的稠度、预填骨料平均粒径及要求扩散半径有关。如果预填骨料平均粒径在150mm以内，扩散半径在1. 5m以内，当水深为零时，管底出 浆压力约为50～150kPa。有水仓面，管底出浆压力应再加上相应水深引起的水压力。

水下混凝土浇筑是一项不能直观的隐蔽施工过程，必须加强质量检验才能保证工程质量。特别是在浇筑过程中应随时检查是否按工艺规程进行。拆模后还应通过外观检查，必要时还要进行钻芯检查和进行压水试验。

浇筑方法主要浇筑方法有以下6种：

（1）导管法

水下混凝土浇筑最常用的方法，导管可用刚性导管或柔性导管，前者是依靠拌和物自重从刚性导管向水下仓面输送和浇筑；后者是将拌和物由柔性导管向水下仓面输送和浇筑。并依靠环境水对软管压力控制拌和物的下降速度。

（2）泵压法

用混凝土泵将混凝土拌和物沿输送管、浇筑管进入水下烧筑仓面，与导管法施工基本相同。

（3）开底容器法

将混凝土拌和物装在易于开底的密闭容器内，浇筑时，将容器轻轻放入水下，直达浇筑地点开底卸料。

（4）预填骨料压浆法

在水下模板内预填骨料，通过往浆管加压或自流灌法胶凝材料，充填骨料空隙并胶结而形成混凝土。

（5）袋装叠置法

将混凝土拌和物装入袋中在水下依次沉放，层间骑缝重叠，形成水下混凝土结构。袋材为麻袋或合成纤维做成，其质地较粗，还有改进的水溶性薄膜袋，溶化时间稍长于混凝土硬化时间。

（6）倾注法

在已浇出的混凝土上倾注混凝土拌和物。通过捣压推动或自然流动，使水下混凝土逐渐推赶扩散。1

本词条内容贡献者为:

李航 - 副教授 - 西南大学