水下混凝土施工方案

水下混凝土施工方案

摘要：介绍了苏南运河无锡段航道工程的概况，并对工程的特点及关键技术问题进行了分析总结，给出了该工程详细的施工方案，提出了该工程的安全生产措施、质量控制措施、环境保护措施以及文明施工措施，在施工过程中取得了较好的效果。

关键词：水下混凝土；施工方案；安全生产措施；质量控制措施；环境保护措施；文明施工措施

1、工程概况

苏南运河无锡段按照三级航道整治，航道口宽90m，底宽70m，设计水深3.2m，弯曲半径不小于480m。市区段，即SQD段(起讫桩号：16K＋950-27K＋690)，新建护岸310m；护岸加固190m，护岸加固分为JI、J2、J3三种形式，均有水下混凝土项目，J型5141m，J2型6768m，J3型2481m。

2、工程特点及关键技术问题分析

本工程处于无锡市区内，为国家交通部考核项目，无锡主抓项目，全体市民共同监督，安全、文明、进度、质量等各个方面均要高标准、严要求。现有的老驳岸两侧紧邻运河东路、运河西路及路边绿化带，陆上无专用作业空间。运河上各种船舶频繁穿梭，安全隐患大，必须采取切实有效的方法，保证水上作业的安全。

水下混凝土单次浇筑量较小，12.5方，总量约4.1万方。混凝土采用商品混凝土，其供应需要密切协调和组织，保证及时和足量。泵送入模、浇筑应切实可行，是保证质量的关键环节。

3、施工工艺

3.1施工流程图

测量放线—准备工作—老墙身处理—墙前清理—沉桩—模板安装—浇筑水下混凝土—拆模板

3.2测量

根据业主交付的平面、高程控制点，进行平面复核和高程复核，向监理提交成果报告，根据批示使用，进行施工。施工中配备全站仪和水准仪对测量进行控制。

3.3准备工作

与相关部门协调，详细勘察现场，确定沿线过河管线和老驳岸墙身上出水口的具体位置。

3.4老墙身处理

对表面污染严重的要进行清理、凿毛和必要的植筋处理；对损坏严重的用块石或用混凝土直接修补；对原地质或基础原因引起的裂缝、倾斜、倒塌等变形应进行综合分析，必要时报上级部门处理。

3.5墙前清理

打桩前先用抓斗式挖泥船将墙前的土方、块石、淤泥等杂物清理到设计标高，宽度比设计宽度大50cm左右。

在墙前清淤或挖槽过程中，须严密观察护岸墙体沉降和水平位移，如发现墙体变位时，应立即停止施工并采取必要的救护措施。

抓斗在施工时要尽量避免与老驳岸发生碰撞，防止老驳岸发生坍塌等情况。

3.6沉桩

3.6.1方桩预制

按照图纸要求向有资质的预制厂订购混凝土方桩，要求钢筋质量和钢筋制作符合规范要求，混凝土的配合比和28天龄的强度符合设计要求，项目部质检人员定期到预制厂进行检查，同时报请总监办专业工程师到厂家进行抽检，确保混凝土方桩质量。

长度偏差控制在±50mm，横截面尺寸偏差控制在±5mm，桩尖对桩纵轴线偏斜偏差不大于10mm，桩顶面倾斜不大于桩边长的百分之一。

3.6.2水下打桩

首先根据设计图纸要求，用钢卷尺在老驳岸上量出混凝土方桩的沉桩间距，并在老驳岸上用红油漆做出标记，沉桩时按照标记放置混凝土方桩。

在打桩前先弄清底板高程和前趾位置，沉桩施工中采用柴油锤打桩船进行打混凝土方桩，利用打桩机架固定好混凝土方桩，使方桩垂直(桩身垂直度小于1％)，套上桩帽，然后进行打桩，直至设计标高。若桩尖标高比设计标高高得多时，必须报设计处理。沉桩过程中，要注意控制沉桩速度，若遇到贯入度剧变，桩身突然发生倾斜、位移或有严重回弹，桩顶或桩身出现严重裂缝、破碎等情况时，应暂停沉桩，分析原因，采取有效措施。

高水位施工时，桩尖不能满足设计要求，要设置替打及送桩装置。替打及送桩装置要满足刚度要求，顶部要设置木垫，替打及送桩装置长度不宜超过桩长的2/3，木垫的厚度宜为5-10cm。

另外在打桩时要注意观察振动对附近老驳岸的、建筑物等的影响，发现险情立即停止施工，在采取相应的支护措施并经现场监理批准后才能恢复现场沉桩施工。

3.7模板安装

前模模板的板面采用4mm钢板，10号槽钢做横向和竖向围囹，间距400mm。模板的最下边使用10号角钢，以利用角钢的直边使模板下切入土，以增强模板的稳定，同时可防止混凝土的溜跑。模板的长度为6.0米，高度为3.8米。单块模板的重量约为1556kg。结构可见图1。

模板安装分段间隔进行。下水安装前，必须用挖泥船抓斗对模板下口淤泥进行二次清理，并尽可能地使底面平整，以确保模板平实地着落在预定位置，防止缝口太大，无法堵塞，造成混凝土大量溜跑。

立模前，要根据老驳岸的线型，分段确定水下砼前沿线的位置，每50m左右拉通线，保证各段线型顺直以及段与段之间的顺接。立模时，先在模板外侧放出固定模板用的槽钢的桩位。模板外侧固定采用20号槽钢，下部做成锲形，入土100cm，间距80cm，并用脚手管横向连接成一体。模板内侧用长50cm，15cm×15cm预制小方桩卡在模板和老驳岸之间，间距1m。上口用长91cm木方固定模板，木方在浇筑过程中应逐个拔除。模板上口，采用在老墙身上设置膨胀螺栓外接拉条固定。拉条采用14mm圆钢，间距80cm，每根20号槽钢两侧各设一根，用蝶卡和螺母固定在20号槽钢外侧的两根水平焊管上；在老驳岸顶用电钻打深不小15cm，直径20mm的孔，用Φ20的圆钢做地锚和拉条，拉条一端带有弯钩，与地锚焊接牢固，焊缝要连续饱满，另一端与20#槽钢外侧两跟水平焊管对拉，拉条间距80cm，同时用三个1t的倒链在中间加密加固。当老驳岸压顶不牢固，不能生根固定拉条时，可以在墙后填土中打入脚手管做地锚，通过扣件固定脚手管，替代原来直径20mm的拉条，根数不变。如果墙身的块石结构过于松散，可先用砂浆砌筑修理，然后打膨胀螺丝生根。

侧模采用钢模板加木模板，钢模板做成3.8m×0.5m，与前模用刚性连接成一个成体。侧模和前模连接处要做成略大于90度的拐角，便于拆模板和保护混凝土棱角。侧模板的尺寸比理论尺寸小10cm，安装模板时，根据老驳岸墙面的具体轮廓，在侧模与老驳岸之间加一块不定尺寸的木模板，用海绵填塞缝，用模板钩和钢管固定。

模板固定牢固后，测量人员在模板内侧面上用红油漆画出灰口线，灰口线标高为＋1.90m。

前模和侧模下口缝由潜水员用袋装混凝土封堵，具体可见图2。

3.8水下混凝土浇筑

本工程采用C25商品混凝土，坍落度为160-180mm为宜。使用导管法浇筑，浇筑前必须先检查混凝土泵的输送管路确保不透水。

浇筑前，将两根导管分别用自制的钢卡子固定好，防止导管晃动。管底离基槽底不超过20cm。在导管内水面处塞一个用编织袋包裹的海绵球，使混凝土与水隔开，并用铅丝拴住，铅丝头挂在导管口处。接着向导管中灌砼，至导管内即将灌满时，将铅丝头剪断，此时砼泵送不间断，继续浇灌，并用标杆测量水深，导管埋深有40cm时，停止浇筑，转至另外一根导管，按上述方法操作。两根导管交替浇筑，直至到达＋190m。导管外壁固定上钢箍，用于栓绳提升导管，汽车泵浇筑时，不需要拆导管，即可完成泵送。混凝土浇筑完成后，将导管清洗干净，收好下次使用。可见附图三。

当路边的绿化带宽度超过20m时，需用地泵完成混凝土入模，届时，导管需拆掉一节继续浇筑，整个过程必须确保导管埋深不小于40cm。地泵输送最后，必须用清洗球冲管，把泵管内的混凝土送入模板内，减少浪费。然后再用清水冲洗泵管。

混凝土浇筑顶标高应比设计略高，将浮浆清除，以保证混凝土强度，顶面人工磨平，留毛面。浇筑混凝土到顶面时应在贴面钢筋网片位置每隔20cm按图纸插入预埋钢筋，以便贴面浇筑时与贴面钢筋网片相连接，同时应预埋浇筑贴面混凝土时支立模板所需的构件。

混凝土应连续浇筑，如因故中断浇筑，中断时间不得超过40分钟。

混凝土间隔浇筑，然后再浇筑夹档的部分。根据施工图，沉降缝每10m设置一道，浇筑夹档前，在已经浇筑完的混凝土断面用钉子固顶PEP3型缝板，安装要牢固，防止漂起。

3.9拆模及养护

混凝土达到一定强度后拆模，拆模时应注意模板不要碰撞混凝土面，做好成品保护。

按混凝土养护要求及时养护。模板工程质量标准、模板制作允许偏差、检验数量和检验方法如表1。

3.10安全保证措施

本工程位于无锡市区内的苏南运河上，陆地交通和水上交通繁忙，安全是重中之重。

3.10.1安全组织机构体系

本项目的安全生产管理体系如图4所示。

3.10.2分项工程主要危险源分项工程主要危险源如表2。

3.10.3安全生产措施

(1)常规安全措施

建立健全安全生产责任制和安全保证体系，对全体施工人员进行安全教育，组织学习安全技术规范及施工设备的安全操作规程；施工过程中要注意防火防电，降水、风暴、寒流等袭击，做好防护工作。定期和不定期地组织安全检查，发现隐患及时整改；进入现场带安全帽，驾驶员、电工特殊工种应持证上岗；施工人员按本工种安全操作规程进行施工生产；夜间施工保证有足够的灯光，保证现场视线清晰。

(2)专项安全措施

根据相关单位提供管线图纸，在老驳岸墙上把其位置用醒目的红油漆标记出，位置不确定的，请相关单位人员到场，将“危险范围”标出。同时，向施工班组明确交底，现场指认位置。所有临水作业人员必须正规穿戴救生衣。施工前，向航道管理站提交报告，将拟施工的区段告知航道管理站。施工点前后2000米以外设置反光的警示浮漂和警示牌，提醒过往船舶减速慢行。施工船悬挂警示灯，夜间亮灯警示。

白天主要是安装、拆卸模板，混凝土浇筑根据道路宽窄、交通流情况，必须安排在交警允许的时间段施工。(已向北塘交警大队、南长交警大队、滨湖交警大队上报了，明确了允许砼浇筑的时间段及细节要求，具体可见附件A)。砼泵前后50m范围内设置安全警示牌、标志帽、警示灯，并设标语牌，提醒过往车辆和行人注意安全。

与商品砼站签订协议，保证砼及时足量供应，防止因砼供应不及时拖延时间造成交通拥挤。

3.1环境保护措施

在整个工程的施工过程中，我们将在监理、业主的领导下，严格按照国家有关环境保护的标准要求，全力以赴地搞好环境保护工作，建一个环境整洁、科学有序的工地。

3.1.1施工环境因素清单

施工环境因素清单见表3。

3.1.2施工机械应定期检查，避免出现泄露油料污染水体；

模板安装时，用的双面胶、海绵、泡沫板、木材等应放入自备的垃圾桶，不慎落入水中的垃圾要用网兜捞起，放入垃圾桶。

施工区域内的绿化带需要迁移的，应先到园林部门申请，然后有序的迁移、规整摆放，不允许擅自蛮干，乱丢乱剪。当使用地泵输送混凝土时，要在经过的绿化带上铺一层土工布，防止污染和破坏草皮，人在土工布上走，不能踩踏草皮。

3.2文明施工措施

3.2.1组织机构

项目部成立创文明工地领导小组，负责对项目部文明工地建设工作的部署、落实、检查、督促和考核。

3.2.2创建文明施工的措施

(1)管理目标

施工现场管理的总体目标：创建“安全文明型、卫生环保型”施工现场，并做到“美化、绿化、净化、亮化、硬化”。

(2)施工现场管理

施工现场的船舶、车辆和人员除了遵守安全方面的要求外，文明施工方面应做到以下几点：

项目管理人员统一着装，衣服、安全帽穿戴整齐洁净。不乱扔垃圾，不随地吐痰，举止文明。

每次浇筑砼时，在料斗下的路面上铺麻袋片，接住不慎漏出的砼，浇筑完成后，将其包起收走，并将马路扫干净，如果有泥浆，立即用拖布擦干净，然后把警示牌、标志帽等装车收工。