港口航道工程大體積混凝土裂縫的施工工藝探討

常鋮

摘要：對(duì)于大體積混凝土施工過(guò)程中，裂縫控制作為施工關(guān)鍵工作內(nèi)容之一，假若大體積混凝土在施工過(guò)程中發(fā)生貫通裂縫，則會(huì)極大程度縮減港口航道工程的使用期限，造成經(jīng)濟(jì)及社會(huì)效益損失。接下來(lái)將結(jié)合實(shí)際工程項(xiàng)目，探討港口航道工程大體積混凝土裂縫的施工工藝。

關(guān)鍵詞：港口航道;大體積混凝土裂縫;施工工藝

引言

在現(xiàn)代化的港口航道工程中，大體積混凝土施工技術(shù)已經(jīng)得到廣泛的應(yīng)用，由于施工量的需求，使得大體積混凝土的使用量和澆筑量也在不斷增加，因此對(duì)其整體性的要求也在提高，同時(shí)在施工時(shí)，要一次性完成澆筑。此外，為了降低裂縫出現(xiàn)的概率，提高港口航道施工的質(zhì)量，應(yīng)該不斷完善相關(guān)的施工技術(shù)，優(yōu)化和改進(jìn)工程的港口航道設(shè)計(jì)。

1碼頭施工布置

1.1結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

碼頭施工前期，要根據(jù)項(xiàng)目的實(shí)際情況，因地制宜地設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)。本工程因其所處位置的河床較低，所以決定在板樁前進(jìn)行拋填塊石，其高度要符合設(shè)計(jì)稿的河底值。就本項(xiàng)目而言，碼頭的總長(zhǎng)度在l10.06m左右，施工擬采用單錨鋼板樁結(jié)構(gòu)。具體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和布置可參照以下數(shù)值進(jìn)行。鋼板樁型號(hào)：盧森堡產(chǎn)，AU20，其中有效寬度為760mm，有效高度在210mm左右，長(zhǎng)為l1.6m。門機(jī)軌道梁：作為灌注的重點(diǎn)對(duì)象，該碼頭的門機(jī)軌道梁結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)也要科學(xué)、合理，而矩形結(jié)構(gòu)非常適用于本工程前后軌的基礎(chǔ)布置，且形狀的寬可設(shè)定為0.6m、高為l.0m，使用樁徑為0.4m、樁長(zhǎng)14m的沉管灌注樁進(jìn)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(shí)的連續(xù)性。后方錨碇：根據(jù)項(xiàng)目的實(shí)際情況，特將現(xiàn)澆混凝土錨碇墻作為此處的錨碇結(jié)構(gòu)，并在錨碇墻前設(shè)置板樁，方便之后的碎石回填。需要注意的是，設(shè)置該錨碇時(shí)為確保工程的質(zhì)量，特選用強(qiáng)度等級(jí)為C30混凝土，墻高設(shè)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(shè)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(shè)置總長(zhǎng)度為18.30m的鋼拉桿，拉桿用型號(hào)為Q345的鋼制作，直徑為63mm、排布間距在1.5m。

1.2設(shè)備及施工安排

在船舶靠岸時(shí)，需要在碼頭上設(shè)置幾個(gè)懸掛式的爬梯，呈沿線并排布置，且兼具靈活性，確保隨時(shí)能移動(dòng)，便于水不深時(shí)船舶靠岸系纜，另外設(shè)置6個(gè)重150kN的船柱。面層施工時(shí)，因面層屬于碼頭的前方作業(yè)，一定要注重平穩(wěn)性，鋪設(shè)過(guò)程中要根據(jù)位置的不同合理設(shè)定鋪設(shè)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(kāi)展，首先清除舊碼頭的原有部分面層和結(jié)構(gòu)物。又因是新建碼頭，端部與舊碼頭的高低不一，存在不平穩(wěn)現(xiàn)象，為解決這一問(wèn)題可將長(zhǎng)度為2.5m的翼墻設(shè)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(shè)置由瀝青木板填充的變形縫，此縫的寬度可參照20mm為技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行排布。

2施工工藝探討

2.1超聲波檢測(cè)方法的發(fā)展?fàn)顩r

利用超聲波開(kāi)展對(duì)港口水工港口航道混凝土結(jié)構(gòu)的檢測(cè)，是借助超聲波與港口航道材料相互作用，并且以反射、投射、散射等相關(guān)內(nèi)容開(kāi)展對(duì)應(yīng)研究，從而對(duì)港口航道材料的微觀組織狀態(tài)、力學(xué)性能、材料缺陷等相關(guān)問(wèn)題進(jìn)行無(wú)損傷式的檢測(cè)，通常分為穿透法、共振法、脈沖反射法。其中脈沖反射法術(shù)屬于港口航道材料缺陷檢測(cè)最為常見(jiàn)的方式，對(duì)材料缺陷，以振動(dòng)頻率0.5-25Hz的短脈沖波及西寧發(fā)射檢測(cè)，當(dāng)港口航道構(gòu)件存在不同程度的抗組特性時(shí)，尤其是射入聲波與反射聲波存在不同程度的能量差距時(shí)，結(jié)合目標(biāo)材料的密度、聲速、體積等相關(guān)參數(shù)，以及反射信號(hào)的幅度高低、可以對(duì)檢測(cè)目標(biāo)的微小裂縫進(jìn)行初步的判斷，其中測(cè)量射入波與反射波的時(shí)差，可以確定檢測(cè)構(gòu)件反射點(diǎn)與射入點(diǎn)的實(shí)際具體。另外由于港口水工港口航道混凝土結(jié)構(gòu)的種類較多，不同的類型的時(shí)間，不同檢測(cè)方向、檢測(cè)位置、不同材料性質(zhì)對(duì)應(yīng)的檢測(cè)條件以及檢測(cè)要求都存在一定的差異性，因此對(duì)應(yīng)的檢測(cè)波形有縱向波、橫波、瑞利波、蘭姆波和爬波。大部分的港口水工港口航道混凝土結(jié)構(gòu)的微小裂縫是工作人員肉眼無(wú)法察覺(jué)的問(wèn)題，務(wù)必需要借助超聲波檢測(cè)技術(shù)，采用特定的檢測(cè)方式，結(jié)合對(duì)應(yīng)的掃描路徑、電子線路，從而得到混凝土構(gòu)件裂縫缺陷問(wèn)題的形態(tài)曲線以及裂縫位置。另外超聲波檢測(cè)技術(shù)，是基于無(wú)損特征檢測(cè)方式的應(yīng)用技術(shù)，裂縫的形態(tài)與超聲波傳遞過(guò)程中的能量衰減具有極為密切的聯(lián)系，同時(shí)與材料裂縫的微觀組織的具體組成也存在一定的關(guān)聯(lián)性。超聲波檢測(cè)還能夠?qū)炷粮劭诤降罉?gòu)件力學(xué)性能變化、材質(zhì)下降等問(wèn)題進(jìn)行檢測(cè)，其靈敏度較高。

2.2控制混凝土澆筑

結(jié)合工程的混凝土的供應(yīng)能力在150m3/h，在施工現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)用共計(jì)2臺(tái)汽車泵，確保可以全面覆蓋混凝土面，達(dá)到80m3/h每臺(tái)的泵送能力，控制澆筑時(shí)間在12h。階梯式推進(jìn)完成混凝土澆筑，由近至遠(yuǎn)的中間匯合兩個(gè)汽車泵，對(duì)每一層的底板厚度嚴(yán)格控制在1m左右。需要分層澆筑，首先確保符合底板澆筑強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)后，再依次完成墻身澆筑，需要在這個(gè)過(guò)程中以不同標(biāo)段高度，采用相應(yīng)的分層式澆筑。在混凝土振搗過(guò)程中，運(yùn)用φ50插入式振搗棒，快速插入緩慢拔出這樣均勻排列移動(dòng)完成，控制每個(gè)振搗點(diǎn)的時(shí)間在15～30s之間。控制地層澆筑約達(dá)2.9m高，導(dǎo)航墻的頂層約達(dá)4.1m高，逐層澆筑直至港口航道物頂點(diǎn)。

結(jié)語(yǔ)

綜上所述，在港口航道工程大發(fā)展的今天，大體積混凝土的順利施工具有重要意義，因此可以加強(qiáng)對(duì)大體積混凝土的施工管理，尤其是施工階段中澆筑施工和裂縫問(wèn)題，在理論進(jìn)行不斷的完善和改進(jìn)，確保施工具有可實(shí)施性，在實(shí)際施工時(shí)，可以從施工技術(shù)和技術(shù)人員進(jìn)行管理，從而保證澆筑施工的質(zhì)量，減少裂縫產(chǎn)生。施工技術(shù)的增強(qiáng)，同時(shí)對(duì)工作人員的要求也在提高，因此應(yīng)該加強(qiáng)對(duì)工作人員理論知識(shí)的培訓(xùn)和提高，從而降低工作人員對(duì)施工的影響。

參考文獻(xiàn)：

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