◎ 藍家香 中交第三航務工程局有限公司廈門分公司
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減少碼頭砼面層裂縫
◎ 藍家香中交第三航務工程局有限公司廈門分公司
摘要:隨著近幾年我國社會經濟的快速發展,我國的水工工程也得到了飛速發展,并且在推動我國社會經濟快速發展過程中起著非常重要的作用。基于此,本文就以福州港松下港區18#、19#泊位水工工程為例,對于胸墻面層砼裂縫整治措施進行有效分析,以便能夠確保工程質量達到國家標準要求。
關鍵詞:水工工程 砼裂縫 整治
擬建碼頭工程位于福州港松下港區福清灣北岸灣口,地處長樂市松下村附近,與福清市相鄰。地理坐標為東經119°36′20″,北緯25°42′06″,是福州港的四大港區組成部分之一。港區水路北上馬尾港54海里。公路經長樂至福州70公里,至長樂市35公里,至福清市28公里,水陸交通十分便利。
本工程的建設規模為5萬噸級散貨泊位一個(18#泊位長260m、18#泊位延長段55m)、5千噸級雜貨泊位一個(19#泊位長155m)、工作船泊位一個(長度50m)。胸墻砼共29段,單段長18m,面層厚1m。
混凝土裂縫是工程施工中常見的質量問題,碼頭混凝土面層裂縫問題一直存在,這不僅降低了碼頭的外觀質量更是降低了碼頭使用的耐久性,并且隨著碼頭運輸量等要求的不斷提高,裂縫的問題解決已經成為了一個十分緊迫工作。
因此,本文的選題理由有以下幾點:①減少胸墻面層裂縫,提高碼頭面層的外觀質量和使用質量;②防止裂縫個給主體結構帶來嚴重危害,減少碼頭的生命周期;③響應福建省交通質量監督局關于防止混凝土質量通病的相關要求;④提高工作人員的質量管控意識和能力,提升工作人員對出現問題的處理的技術水平;⑤探尋最優的施工方案,以滿足人們對碼頭施工質量要求。
2014年5月20日至6月1日進行第2、3、4段胸墻面層澆筑,并且每段面層設置2條施工割縫,割縫間距為6m,6 月5日發現第2、3、4段面層平均出現2~3條通長裂縫,并且電箱井井角有輻射裂縫問題出現。
對裂縫形成原因進行簡要分析,列舉下列可能形成原因:第一序列:混凝土收縮變形形成裂縫;第二序列:割縫間距較大;第三序列:井角應力集中形成裂縫;第四序列:設計面層鋼筋保護層較厚(15cm),第五序列:澆筑時環境溫度過高以及混凝土和易性的影響;根據上述序列我們可以清晰明了的得到裂縫成因。
根據分析列舉的裂縫形成原因;并對其中的決定性因素進行相應的對策制定,并且嚴格監督對策措施在實際施工中的落實,并且派專人進行檢測。
4.1原材料方面
經過實地的調查研究發現,對于混凝土原材料主要影響因為是石子粒徑、沙子含泥量、石子含泥量三個方面:①石子粒徑較大,檢查攪拌站的堆場,并進行見證檢測,石料進場均經認真檢查、嚴格驗收;②石子含泥量較大,檢查攪拌站的堆場,并進行見證檢測,石料進場均經認真檢查、嚴格驗收;③砂含泥量較大,檢查攪拌站的堆場,并進行見證檢測,砂進場均經認真檢查、嚴格驗收;以上三種因素均為現場驗證確定,對要因判斷得出的結論為:非主要因素。
4.2設計方面
經過設計資料檢查發現,設計可能會導致混凝土面層裂縫出現原因有兩點:鋼筋保護曾太厚和鋼筋間距太大;①鋼筋間距太大,經過現場調查分析和現場檢查,發現鋼筋間距為150mm和200mm,在合理的間距區間,符合相應的規范條文,對裂縫無太大影響,故判定為非主要因素。②鋼筋保護層厚度太厚,根據對設計圖紙等資料的調查發現,碼頭混凝土胸墻面層設計保護層厚度為15cm,保護層太厚,故確定為主要因素之一;故采取的解決措施是設計單位申請混凝土鋼筋保護層厚度由原來的15cm減少為5cm,并且在鋼筋綁扎和混凝土澆筑時進行現場的跟進。
4.3氣溫方面
經由研究當地的環境發現,氣溫影響也有可能是導致混凝土面層出現裂縫的原因,氣溫影響主要可以分為外部溫度過高和強烈的陽光直照兩個因素;這兩種影響因素均由鐘發念進行實際的現場調查,①外部氣溫過高,施工時間是在夏季,氣溫較高,氣溫高達30-35℃,故確定為主要因素;具體的解決措施為,盡量避免高溫環境下作業,并且在高溫情況下對模板表面進行澆筑前的灑水降溫工序,最大程度減低澆筑時的環境溫度;②強烈的陽光直照,盡可能夜間施工,或將施工澆筑過程中進行遮陽處理,以減少強光的直接照射。
4.4混凝土方面
(1)水灰比較大,根據數據調查得出結論,嚴格按照設計要求設計配合比,嚴格要求電子計量系統,保證計量準確,判定為非主主要因素;
(2)入模溫度太高,實際調查發現,砼進場認真檢查,砼入模溫度不得超過施工環境氣溫5℃。當入模溫度不達標時,采取了加入冰塊的解決方案,保證了入模溫度,判定為非主要因素;
(3)砼攪拌不均勻,經過現場調查研究,該項滿足規定要求,故判定為非主要因素;
此外,還要嚴格控制水化過熱的情況出現,在配制混凝土時,摻入水泥用量25%的粉煤灰取代水泥、并摻入減水劑,降低了單方混凝土水泥用量,從而降低了水泥水化熱;控制砂子細度模數不低于2.2,砂石含泥量不大于1.0%,不合格砂石做退場出來。
4.5人員影響方面
(1)分層澆筑,經調查發現,現場施工時嚴格按照設計及技術交底要求進行分層澆筑,故不是導致開裂的要因;
(2)振搗不均勻,調查發現,現場雖然進行了技術交底,并且滿足現場配備備用振動泵兩條的要求,但是泵手并沒有嚴格按照規范要求進行振搗,故判定為要因;該情況的解決措施為,派專人監管,嚴格按規范要求加以控制振搗分層的高度及時間;
(3)砼養護不到位以及拆模時間過早,現場調查發現,施工過程沒有嚴格按照要求安排專人進行養護,導致混凝土內部溫度與表面溫差過大,并且拆模時間沒有按照規定要求提前拆模,這是形成裂縫的一個重要原因;因此采取的解決措施方法是,加強監管,嚴格按照要求安排專人進行養護,并書面交底養護方式及養護時間。達到常溫下,混凝土澆筑一天后拆模,并蓋上土工布保濕養護不小于14天的要求;
(4)切縫數量不足,經過現場實際的檢查發現,每段胸墻面層設置的切縫數量不足,設置的通長切縫為間距6m,每段胸墻2條,這導致混凝土收縮等應力無法完全消散,造成混凝土面層出現裂縫;該因素的解決措施為,增加每段胸腔的切割裂縫,將澆筑完成后的原每條間距6m的5mm裂縫增加為間距每3m一條裂縫;
(5)未設置防裂鋼筋,調查發現,電箱井四周沒有設置應有的抗裂鋼筋,這很容易造成電箱井出現輻射裂縫,這是導致電箱井出現裂縫的主要因素;因此采取的具體解決對策為,在電箱井四周鋼筋網層分別增設4條斜向的抗裂鋼筋;
另外,要在施工期間加強現場監控力度,加強現場管理人員的質量意識教育,減少人為因素產生裂縫。
到2014年10月30日,共澆筑21段胸墻面層以及擋墻面層,經現場統計總共面層裂縫為23條,達到預期平均每段胸墻砼面層裂縫少于2條的目標;對碼頭電箱井進行檢查未發現輻射裂縫,達到消除電箱井輻射裂縫的目標。
綜上所述,碼頭砼面層裂縫對碼頭質量起著非常重要的影響,因此必須加大對碼頭砼面層裂縫的重視程度,及時制定出相應的解決措施,進而能夠在一定程度上延長港口的使用壽命。
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