郭志朝
(中交二航局第一工程有限公司,武漢 430000)
港口碼頭工程是我國城市化建設(shè)和現(xiàn)代化建設(shè)的重要標(biāo)志,其建設(shè)水平在很大程度上反映了我國的綜合國力。而港口碼頭工程在實(shí)際建設(shè)過程中,受到外界因素和混凝土本身因素的影響,很容易出現(xiàn)混凝土裂縫,這就需要施工單位加強(qiáng)重視,分析常見裂縫的產(chǎn)生原因,并進(jìn)行有效防治。
武漢新港陽邏港區(qū)三作業(yè)區(qū)一期起步階段土建工程由武漢新港建設(shè)投資開發(fā)集團(tuán)有限公司興建,位于武漢陽邏經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū),上游距武漢關(guān)約 29.5km,下游距陽邏長江大橋約1.9km,地理坐標(biāo)為東經(jīng) 114°32′59″,北緯 30°39′28″。
碼頭平臺(tái):碼頭平臺(tái) 2.5 個(gè)泊位(1#~36#排架),長 352m,寬 30m。包括下部結(jié)構(gòu)、上部結(jié)構(gòu)及附屬設(shè)施。
引橋2座:1#引橋和 2#引橋,引橋長度均為 75.5m,1#引橋?qū)挾葹?15.0m,2#引橋?qū)挾葹?18.0m。包括下部結(jié)構(gòu)、上部結(jié)構(gòu)及附屬設(shè)施。
本工程建設(shè)4個(gè) 5000t 級(jí)集裝箱江海船泊位,占用岸線長度 563m,占地面積 99.57ha,設(shè)計(jì)年通過能力為 1.295×107t。項(xiàng)目部建設(shè) 2.5 個(gè) 5000t 級(jí)集裝箱泊位,碼頭結(jié)構(gòu)型式為高樁梁板結(jié)構(gòu),碼頭作業(yè)平臺(tái)尺寸為 352m×30m。排架間距為 10m,共36 個(gè)排架,碼頭平臺(tái)基礎(chǔ)采用 φ1800mm 與 φ1650mm 嵌巖灌注樁,每排架4根直樁,共144根。
碼頭平臺(tái)通過2座引橋與后方陸域連接,引橋?yàn)楦邩杜偶芙Y(jié)構(gòu),長度均為 75.5m。
此碼頭工程項(xiàng)目的結(jié)構(gòu)型式為高樁梁板式。
此港口碼頭工程位于武漢陽邏經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū),受當(dāng)?shù)貧夂虻挠绊懀劭诖a頭工程在實(shí)際混凝土施工過程中很容易產(chǎn)生溫差裂縫,在很大程度上也影響了港口碼頭施工的整體質(zhì)量和使用效果。
溫差裂縫是由溫差引起的。混凝土結(jié)構(gòu)在實(shí)際建設(shè)過程中,其內(nèi)外部溫度有較為明顯的區(qū)別,這就增加了混凝土施工的溫差裂縫產(chǎn)生的概率,同時(shí),這也是港口碼頭施工中出現(xiàn)混凝土裂縫的主要原因。通常情況下,港口碼頭工程的混凝土內(nèi)外部溫差都是由水化熱作用引起的[1]。
另外,港口碼頭混凝土溫差裂縫在施工的各個(gè)階段也會(huì)出現(xiàn)。(1)在施工階段,因水泥水化熱及外部氣溫的作用引起混凝土收縮而產(chǎn)生裂縫。常發(fā)生在結(jié)構(gòu)變截面處,往往與受力鋼筋平行。如不加以防止,可能會(huì)造成嚴(yán)重后果。(2)施工單位對(duì)混凝土后期的養(yǎng)護(hù)工作做得不夠到位,也是其產(chǎn)生裂縫的重要因素,這些都需要引起施工單位的重視。
港口碼頭工程中進(jìn)行混凝土澆筑施工時(shí),在新澆筑的混凝土的表面,容易發(fā)生塑性收縮裂縫,進(jìn)而降低混凝土施工的質(zhì)量。一般情況下,塑性收縮裂縫都發(fā)生在混凝土澆筑凝固的前后。具體解釋如下:(1)施工人員在完成混凝土的澆筑施工后,沒有在第一時(shí)間對(duì)混凝土進(jìn)行覆蓋,使混凝土表面的水分大量蒸發(fā),新澆筑混凝土在硬化前發(fā)生體積變化,導(dǎo)致其出現(xiàn)裂縫;(2)在混凝土的配制中,施工單位沒有對(duì)混凝土的性能和港口碼頭混凝土的施工要求進(jìn)行綜合分析,使水泥或砂石用量不科學(xué),受到水泥水化作用以及混凝土沁水率的影響,導(dǎo)致混凝土在施工過程中出現(xiàn)塑性收縮裂縫。
一般情況下,干燥收縮裂縫是在港口碼頭混凝土澆筑施工以后的一段時(shí)間后形成,大部分都產(chǎn)生在混凝土的表層,裂縫的寬度較窄。具體解釋為:(1)在完成混凝土澆筑施工以后,沒有及時(shí)進(jìn)行養(yǎng)護(hù),使混凝土表面的水分蒸發(fā)較快,表面濕度經(jīng)常發(fā)生劇烈變化,形成干燥收縮裂縫;(2)混凝土整體的長度較長,使得其在施工和養(yǎng)護(hù)的過程中,整體的收縮程度較大。
對(duì)于此工程項(xiàng)目,施工單位在對(duì)常見的港口碼頭混凝土裂縫的類型進(jìn)行分析以后得出,要最大限度地避免在混凝土在施工過程中出現(xiàn)裂縫,首先需要做的是合理配制混凝土。(1)施工前,施工人員需要采用試驗(yàn)的方式對(duì)混凝土施工中的各種原材料進(jìn)行測(cè)試,在此基礎(chǔ)上確定混凝土的配合比;(2)采購混凝土原材料時(shí),施工人員需要對(duì)各種材料的質(zhì)量進(jìn)行嚴(yán)格把關(guān),避免因?yàn)樵牧系馁|(zhì)量問題導(dǎo)致混凝土在施工過程中出現(xiàn)裂縫;(3) 施工人員在混凝土配制過程中,需要做得以下幾點(diǎn):(1)在水泥的選取方面,施工人員需要將硅酸三鈣的含量控制在 6%~12%[1],并且水泥標(biāo)號(hào)應(yīng)至少 32.5 級(jí)。(2)在細(xì)骨料的選取方面,施工人員需要選擇粒徑小于 5mm,且較為堅(jiān)硬的巖石顆粒。(3)選擇外加劑時(shí),施工人員需要對(duì)其進(jìn)行有效的檢測(cè),檢測(cè)合格以后方可進(jìn)行使用。
此港口碼頭工程在混凝土施工的過程中,工程量較大,存在連續(xù)施工的情況,在這個(gè)過程中,如果澆筑或振搗不當(dāng),集料最大粒徑過大,粗集料比例過高,膠凝材料和細(xì)集料的含量偏低,與細(xì)集料比粗集料的密度過大,以及拌合物過干或過稀等都會(huì)導(dǎo)致混凝土材料的離析而產(chǎn)生骨料下沉現(xiàn)象。對(duì)于該問題,需要采取以下措施進(jìn)行防治:(1)對(duì)于骨料含水率問題導(dǎo)致的混凝土離析問題,施工人員應(yīng)延長攪拌時(shí)間;(2)加強(qiáng)質(zhì)量把關(guān),嚴(yán)禁不合格材料進(jìn)入施工現(xiàn)場(chǎng),保證骨料的質(zhì)量穩(wěn)定;(3)施工人員需要加強(qiáng)對(duì)砂子中含水量的分析,如果其處于飽和狀態(tài)(含水量≥10%),則需要延長攪拌時(shí)間,避免出現(xiàn)混凝土離析問題。
上文提到了港口碼頭工程項(xiàng)目中進(jìn)行混凝土施工時(shí),出現(xiàn)裂縫的主要原因是混凝土的養(yǎng)護(hù)工作做得不夠到位。因此,對(duì)于此工程項(xiàng)目,施工單位在經(jīng)過商討以后,加強(qiáng)了混凝土養(yǎng)護(hù)工作的力度。
施工單位在進(jìn)行港口碼頭混凝土施工時(shí),還需要加強(qiáng)對(duì)塑性收縮裂縫的防治。為此,(1)施工單位需要選擇合適的施工材料,盡量選擇干縮性較小的施工材料,如硅酸鹽、硅酸鹽水泥等;(2)施工單位需要加強(qiáng)對(duì)模板澆筑施工的重視,保證其澆筑均勻,并保證混凝土結(jié)構(gòu)的濕度,以此避免因?yàn)榛炷翝穸炔蛔阋鹆芽p。
總而言之,港口碼頭工程對(duì)我國的水陸運(yùn)輸發(fā)展等方面意義重大,因此,我國在此方面的資金投入也在逐漸增加。而混凝土裂縫是影響港口碼頭施工質(zhì)量的重要因素,這就需要施工單位引起重視,加強(qiáng)防治,保證工程施工質(zhì)量。