港口混凝土工程中的試驗檢測技術

林光亮

中交第三航務工程局有限公司

1 引言

眾所周知，試驗檢驗技術作為一種對工程質量的評估方式，尤其對港口混凝土工程的質量有著特殊要求。該技術是對工程中的鋼筋主體結構進行檢測和檢驗，以此獲得科學的精準數據，作為工程質量合格與否的依據[1]，并通過一定的試驗和技術配比提高混凝土的耐久性和使用年限，在港口工程中起著一定的督促作用，值得深入研究。

2 工程概況

該碼頭泊位項目覆蓋面積可達32.965 萬平方米，位于某海域的灘涂地帶，共分3個作業區。由于項目所處地理位置特殊，經緯度也不同，故在水工結構設計方面以7萬噸級散貨船為基礎進行新建。項目工程量大且涵蓋作業甚多，除碼頭主體施工和護岸工程之外，還有相應的輔助配套作業，如港池疏浚、軟土地基的處理以及陸域形成等。另外在1號和3號作業區內，特將兩端泊位線設置延伸部分，為方便后續工程的銜接，將+8.73m～6.55m 設定為陸域形成的設計值，用科學合理的方式完成碼頭作業。

3 碼頭施工布置

3.1 結構設計

碼頭施工前期，要根據項目的實際情況，因地制宜地設計結構。本工程因其所處位置的河床較低，所以決定在板樁前進行拋填塊石，其高度要符合設計稿的河底值。就本項目而言，碼頭的總長度在l10.06m左右，施工擬采用單錨鋼板樁結構。具體結構設計和布置可參照以下數值進行。

鋼板樁型號：盧森堡產，AU20，其中有效寬度為760mm，有效高度在210mm左右，長為l1.6m。

門機軌道梁：作為灌注的重點對象，該碼頭的門機軌道梁結構的設計也要科學、合理，而矩形結構非常適用于本工程前后軌的基礎布置，且形狀的寬可設定為0.6m、高為l.0m，使用樁徑為0.4m、樁長14m的沉管灌注樁進行灌注。值得一提的是，樁的間距在3m為最佳，可保證軌道梁灌注時的連續性。

后方錨碇：根據項目的實際情況，特將現澆混凝土錨碇墻作為此處的錨碇結構，并在錨碇墻前設置板樁，方便之后的碎石回填。需要注意的是，設置該錨碇時為確保工程的質量，特選用強度等級為C30混凝土，墻高設定在2.8m、厚0.36m為最佳。

鋼筋混凝土胸墻：胸墻選用C30 混凝土制作，設在鋼板樁上，高3.3m、頂寬0.4m、底寬0.91m；胸墻距碼頭頂面的2.5m 位置，設置總長度為18.30m 的鋼拉桿，拉桿用型號為Q345 的鋼制作，直徑為63mm、排布間距在1.5m。

3.2 設備及施工安排

該碼頭作業甚多，不同階段所需的設備不盡相同。在船舶靠岸時，需要在碼頭上設置幾個懸掛式的爬梯，呈沿線并排布置，且兼具靈活性，確保隨時能移動，便于水不深時船舶靠岸系纜，另外設置6個重150kN 的船柱。面層施工時，因面層屬于碼頭的前方作業，一定要注重平穩性，鋪設過程中要根據位置的不同合理設定鋪設厚度，具體為：前后軌道梁之間：混凝土厚度和碎石基層均為20cm；后軌道梁之后：混凝土厚度為30cm，碎石基層在20cm。

為確保新碼頭的施工順利開展，首先清除舊碼頭的原有部分面層和結構物。又因是新建碼頭，端部與舊碼頭的高低不一，存在不平穩現象，為解決這一問題可將長度為2.5m的翼墻設置在上下游處，與碼頭前線成90°垂直角，并在上下兩端斜街處設置由瀝青木板填充的變形縫，此縫的寬度可參照20mm為技術標準進行排布。

4 試驗檢測技術在港口混凝土工程中的應用

4.1 混凝土施工技術要求

4.1.1 材料的選取

作為混凝土施工的基礎，材料運用的得當與否將直接影響工程的整體質量[2]。根據我國現行的規范標準，港口混凝土工程中需要用到的材料的物理及化學成分均要達到一定的環保標準。就本工程而言，擬采用425#的普通硅酸鹽水泥作為水泥混凝土的面板，混凝土的用水也要經過細致的試驗篩選，諸如堿、酸、油等對混凝土質量會造成直接影響的類似有機物均不可采用。

對于其他材料的含量選擇，可按以下內容為基礎進行篩選：含鹽量＜5mg/cm3；硅酸＞2.7mg/cm3；pH值＞4；碎石粒徑＜4cm，強度＞3，土雜質含量＜1%，顆粒含量＜13%，整體壓碎值＜10%，且質地耐用、干凈，具備一定的硬度，級配碎石及天然沙礫顆粒組合需符合相關規范規定；砂的含泥量＜3%，中粗砂，級配細度模數＞2.5，材質堅硬、耐用且干凈。

4.1.2 施工工藝

胸墻和錨錠墻混凝土澆筑過程中溫度會偏高，所以需用木夯對其表面進行搗壓和整平，根據實際的溫度變化數值，應一層一層覆蓋材料，并隨時增減覆蓋材料。值得注意的是，現場混凝土的坍落度也有相應的技術指標，具體需控制在9±2cm之間，并在拆模后的20天內對之前的澆筑作業進行養護。另外搗振時要遵循“分層、分段、連續不斷地薄層澆筑”的原則。圖1為項目胸墻混凝土澆筑作業平面圖。

圖1 胸墻混凝土澆筑作業示意圖

4.2 試驗檢測

港口工程中的混凝土檢測要根據具體鋼筋特點進行。例如主體結構的抗壓強度、混凝土在遇冷情況下出現的裂縫以及鋼筋的位移等情況都可列為檢驗的項目[3]。具體為以下幾點。

（1）胸墻混凝土部分抗壓強度檢測。作為混凝土工程質量控制的技術指標，抗壓強度檢測方式也在隨著時代的發展而變化，目前最常用的檢測方法包含鉆芯法、回彈法及超聲回彈綜合法這3個類別，檢驗的方式也由最初的標準養護升級為現在的實體強度檢驗和對同條件下養護預留試件的評定。

本工程迎水面位置特殊，無法布置試驗區，只能尋找混凝土外露的地方分布測區，并按照距離遠近分成12個測區，結合現行法律法規，運用回彈法檢驗及確定混凝土的強度，以40°角作為回彈儀的角度進行檢驗，檢驗后抽取4個測區進行回值測試，確定混凝土被污染的程度。12測區混凝土強度值如表1所示。

表1 混凝土強度檢測結果表（單位：MPa）

由上述表1 數據顯示可知，12 測區的混凝土抗壓強度值均在混凝土等級C30的要求之內，算為合格。

（2）面層強度檢測。對于混凝土工程質量的檢測方法，本工程除了運用回彈法，在面層強度的檢測中也運用到了取芯法。但與回彈法不同的是，取芯法在不同場合以及不同芯樣的檢測過程中操作較為簡單，檢驗后的厚度值也滿足之前的設計值，在30.0cm之間。

（3）勻性檢測。除抗壓強度外，胸墻的混凝土勻性也需要進行檢測。倘若混凝土分布不均勻會導致整體結構的不穩，從而降低墻體的質量。此項檢測中抽取8～10個位置，運用超聲波法檢測，檢驗的結果中如顯示有8～9 個波形正常，剩余略有偏差，也可算作均勻。

（4）鋼筋和保護層厚度檢測。對面層檢測完后如無裂縫發生，緊接著對主體結構內的鋼筋位置進行檢測，且由內到位、分階段地利用鋼筋保護測定儀進行抽樣檢查，如鋼筋位置與最初的設計值相符即算正常。保護層的厚度可參照最小厚度值35mm、最大厚度55mm為標準進行調整。

4.3 試驗檢測效果分析

近年來，試驗檢測技術在港口工程中的運用越來越廣泛，上文通過對實際案例的剖析，將混凝土工程中的主體鋼筋結構及面層施工進行了分批闡述，具備一定的參考價值。而通過檢測得出的數據也可給評定混凝土工程質量合格與否做數據支撐，且相較于一般的評估方式，試驗檢測雖然復雜，但對參與建設的相關單位來說也具備一定的督促作用，值得推廣和采用。作為整個混凝土工程的基礎，試驗檢測工作可看作是工程的核心部分，只有將其嚴格運用到項目建設中，才能建立起有效地質量監控體系，從而提高港口工程的施工水平[4]。

5 試驗檢測控制舉措

相比于其他類別工程，港口工程對混凝土材料的選取更為嚴格，因其所處的地理環境特殊，常年位于海上，較為注重混凝土的適用性和耐久性，故此在進行試驗檢測工作中，需要從源頭，即混凝土的材料、施工工藝和使用效果方面進行嚴格控制，以達到精準的檢驗效果，為提高工程質量打好基礎，促進港口工程領域不斷向前發展。

6 結束語

綜上所述，本文依托某碼頭工程，對港口混凝土工程中的相關試驗檢測技術提出了一些見解和想法，希望能為相關從業人員解惑，起到一定的參考作用。