(10)申请公布号 CN 102277873 A
(43)申请公布日 2011.12.14C N 102277873 A
*CN102277873A*
(21)申请号 201110117387.5
(22)申请日 2011.05.06
E02D 15/10(2006.01)
E02D 15/06(2006.01)
(71)申请人清华大学
地址100084 北京市海淀区北京市
100084-82信箱
(72)发明人金峰 周虎 陈松贵 安雪晖
王进廷
(74)专利代理机构北京众合诚成知识产权代理
有限公司 11246
代理人史双元
(54)发明名称
(57)摘要
本发明公开了属于建筑施工技术领域的一种
水下堆石混凝土施工方法。本发明采用粒径超过
15cm 的块石或者卵石，使用普通的运输工具将其
护水下自密实混凝土完整性的保护剂，使用满足
要求的水下专用自密实混凝土借助导管从堆石体
表面自然浇注，依靠水下专用自密实混凝土自重
填充堆石空隙，
形成致密且具有较高强度的水下堆石混凝土。该方法施工简便，在提高施工效率和
节约施工成本方面具有显著的效果，所形成的水
下堆石混凝土水泥用量少、水化温升低，同时还具
有节能、环保等优点。(51)Int.Cl.
(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请
权利要求书 1 页 说明书 3 页 附图 2 页
1.一种水下堆石混凝土施工方法，其特征在于，按照如下步骤进行：
(1)为所需浇筑水下堆石混凝土的仓面设置模板，有天然阻隔的仓面无须设置模板；
(2)使用粒径不小于15cm的块石或卵石自然堆积填满需要浇筑的仓面，仓面的厚度不超过3.0m；
(3)采用带水泵的小船或水泵向所需浇注水下堆石混凝土的水体区域内投入保护水下自密实混凝土完整性的保护剂；
(4)采用导管或预埋管，将水下专用自密实混凝土运输至堆石体表面，直接浇注，依靠水下专用自密实混凝土的自重填满堆石体缝隙形成堆石混凝土。
2.根据权利要求1所述一种水下堆石混凝土施工方法，其特征在于，所述块石或卵石的粒径为30～150cm。
3.根据权利要求1所述一种水下堆石混凝土施工方法，其特征在于，所述的水下堆石混凝土仓面厚度为1.0m～3.0m。
4.根据权利要求1所述一种水下堆石混凝土施工方法，其特征在于，所述的自密实混凝土坍落度≥250mm，扩展度为500mm～700mm，V型漏斗通过时间10～30s，水陆强度比≥70％。
一种水下堆石混凝土施工方法
技术领域
[0001] 本发明属于建筑施工技术领域，具体涉及一种水下堆石混凝土施工方法。
背景技术
[0002] 随着自密实混凝土技术的成熟和发展，近年来，一种新的堆石混凝土(Rock Filled Concrete，简称RFC)大坝施工方法(金峰、安雪晖，堆石混凝土大坝施工方法，中国专利，专利号03102674.5；安雪晖、金峰，抛石型堆石混凝土施工方法，中国专利，专利号200710121791.3；金峰、安雪晖，普通型堆石混凝土施工方法，中国专利，专利号200710100315.3)已开始得到应用。堆石混凝土是采用自密实混凝土代替高流动砂浆，将一定粒径的堆石直接入仓，形成有空隙的堆石体，然后从堆石体上部倒入自密实混凝土，利用自密实混凝土的高流动抗离析性能，使自密实混凝土依靠自重自动填充到堆石的空隙中，形成完整，密实，有较高强度的混凝土。堆石混凝土施工技术已经通过各种室内实验和现场实验证明该技术的可行性。硬化后的堆石混凝土质量稳定，可满足水利工程需要，并且堆石混凝土技术的施工 工艺简单，施工效率高，综合单价低，水化温升低，更加适合应用在大体积水工建筑物中，具有广阔的发展前景。具体工程应用有：北京某部队蓄水池工程、四川宜宾向家坝水电站、恒山水库加固出现工程等。
[0003] 水下不分散混凝土(Underwater Non-Dispersible Concrete，简称NDC)技术从80年代传入我国以来，目前，其应用技术不断发展和提高。水下不分散混凝土也称为水下浇筑混凝土，是一种可以在水下浇筑，不会像普通混凝土那样，在水的作用下集料与水泥浆发生分离的专用混凝土。水下不分散混凝土是将以絮凝剂为主的水下不分散剂加入到新拌混凝土中，可通过絮凝剂的高分子长链的“桥架”作用，使拌合物形成稳定的空间柔性网络结构，提高新拌混凝土的黏聚力，限制新拌混凝土的分散、离析及避免水泥流失，并能在水下自流平、自密实形成优质、均匀的混凝土。目前主要应用在水利、海洋、石化、煤炭等工程领域的水下大体积混凝土的施工，应用范围遍布全国许多省市。如：秦山核电站三期取水口工程(泵送)，上海600吨龙门吊承重平台(泵送)，丰淮线黄河特大桥围堰工程，涩宁兰长输管线湟中县上辛庄B327～B328标段，南京长江取水工程，大连、青岛码头修补、鸭绿江护岸工程，钱塘江大堤加固工程等。但水下不分散混凝土存在水泥用量高、水化温升大、易产生裂缝，单位造价较高等缺点。
发明内容
[0004] 本发明的目的是提供一种水下堆石混凝土施工方法，借助水下不分散混凝土的施工方法，采用水下专用自密实混凝土代替水下不分散混凝土。
[0005] 一种水下堆石混凝土施工方法，其特征在于，按照如下步骤进行：
[0006] (1)为所需浇筑水下堆石混凝土的仓面设置模板，有天然阻隔的仓面无须设置模板；
[0007] (2)使用粒径不小于15cm的块石或卵石自然堆积填满需要浇筑的仓面，仓面的厚
度不超过3.0m；
[0008] (3)采用小船或水泵向所需浇注水下堆石混凝土的水体区域内投入保护水下自密实混凝土完整性的保护剂；
[0009] (4)采用导管或预埋管，将水下专用自密实混凝土运输至堆石体表面，直接浇注，依靠水下专用自密实混凝土的自重填满堆石体缝隙形成堆石混凝土。
[0010] 所述块石或卵石的粒径为30～150cm。
[0011] 所述的水下堆石混凝土仓面厚度为1.0m～3.0m。
[0012] 所述的自密实混凝土坍落度≥250mm，扩展度为500mm～700mm，V型漏斗通过时间10～30s，水陆强度比≥70％。
[0013] 本发明的有益效果：块石或卵石的大量使用大大减少了混凝土的使用量，每方堆石混凝土仅需40％～45％的混凝土，可有效降低30％以上的成本；水下堆石混凝土中水泥的低含量有效地解决了大体积混凝土的水化温升问题；水下自密实混凝土具有其良好的抗分散性，能够在水下堆石中自由下落施工。本发明施工工艺简单流畅，提高了施工效率，缩短了工期，适合大体积水下混凝土施工保护水下自密实混凝土完整性的保护剂和改善水下自密实混凝土完整性的产品均无毒无害，掺加这些材料后，混凝土中的水泥浆很少流失，具有良好的环保功能。
附图说明
[0014] 图1是水下堆石混凝土堆石示意图；
[0015] 图2是改善水体冲刷性的外加剂投放示意图；
[0016] 图3是水下堆石混凝土浇注示意图；
[0017] 图中，1-模板、2-块石或卵石、3-保护剂、4-水泵、5-导管。
具体实施方式
[0018] 下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步说明。
[0019] 实施例1
[0020] 水下堆石混凝土施工方法，具体实施步骤如下：
[0021] (1)为所需浇筑的水下堆石混凝土的仓面设置模板(如图1所示)，有天然阻隔的仓面无须设置模板；
[0022] (2)使用粒径30～80cm的块石或卵石自然堆积填满需要浇筑的仓面，仓面的厚度为1.0m；
[0023] (3)采用带水泵的小船(如图2所示)向所需浇注水下堆石混凝土的水体区域内投入一定量的保护水下自密实混凝土完整性的保护剂；
[0024] (4)通过导管将水下自密实混凝土运输至堆石体表面(如图3所示)，从堆石体上表面倒入水下自密实混凝土直至其完全填充仓面内堆石体的空隙，浇注方式采用泵送入仓或吊罐漏斗入仓；自密实混凝土则应满足：坍落度满足≥250mm，扩展度满足600-700mm，V 型漏斗通过时间满足10-20s，水陆强度比≥70％。
[0025] 在混凝土施工的冷缝部位，浇筑自密实混凝土时不应浇满，应裸露出块石棱角。应根据仓面要求的不同采取不同的收仓方式，当仓面为顶面时可用自密实混凝土完全覆盖块
石形成平整的混凝土面；当仓面为非顶面时则该面为一施工冷缝面，自密实混凝土不应浇满，需要暴露出部分块石的棱角，以增强粘结减少凿毛工序。
[0026] 实施例2
[0027] 水下堆石混凝土施工方法，具体实施步骤如下：
[0028] (1)为所需浇筑的水下堆石混凝土的仓面设置模板，有天然阻隔的仓面无须设置模板；
[0029] (2)使用粒径80～120cm的块石或卵石自然堆积填满需要浇筑的仓面，仓面的厚度为2.0m；
[0030] (3)采用带水泵的小船向所需浇注水下堆石混凝土的水体区域内投入一定量的保护水下自密实混凝土完整性的保护剂；
[0031] (4)通过导管将水下自密实混凝土运输至堆石体表面，从堆石体上表面倒入水下自密实混凝土直至其完全填充仓面内堆石体的空隙，浇注方式采用泵送入仓或吊罐漏斗入仓；自密实混凝土则应满足：坍落度满足≥260mm，扩展度满足550-600mm，V型漏斗通过时间满足15-25s，水陆强度比≥70％的要求。
[0032] 在混凝土施工的冷缝部位，浇筑自密实混凝土时不应浇满，应裸露出块石棱角。应根据仓面要求
的不同采取不同的收仓方式，当仓面为顶面时可用自密实混凝土完全覆盖块石形成平整的混凝土面；当仓面为非顶面时则该面为一施工冷缝面，自密实混凝土不应浇满，需要暴露出部分块石的棱角，以增强粘结减少凿毛工序。
[0033] 实施例3
[0034] 水下堆石混凝土施工方法，具体实施步骤如下：
[0035] (1)为所需浇筑的水下堆石混凝土的仓面设置模板，有天然阻隔的仓面无须设置模板；
[0036] (2)使用粒径120～150cm的块石或卵石自然堆积填满需要浇筑的仓面，仓面的厚度为3.0m；
[0037] (3)采用水泵向所需浇注水下堆石混凝土的水体区域内投入一定量的保护水下自密实混凝土完整性的保护剂；
[0038] (4)通过自埋管将水下自密实混凝土运输至堆石体表面，从堆石体上表面倒入水下自密实混凝土直至其完全填充仓面内堆石体的空隙，浇注方式采用泵送入仓或吊罐漏斗入仓；自密实混凝土则应满足：坍落度满足≥260mm，扩展度满足500-600mm，V型漏斗通过时间满足20-30s，水陆强度比≥70％的要求。
[0039] 在混凝土施工的冷缝部位，浇筑自密实混凝土时不应浇满，应裸露出块石棱角。应根据仓面要求的不同采取不同的收仓方式，当仓面为顶面时可用自密实混凝土完全覆盖块石形成平整的混凝土面；当仓面为非顶面时则该面为一施工冷缝面，自密实混凝土不应浇满，需要暴露出部分块石的棱角，以增强粘结减少凿毛工序。
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