高溫條件下沿海碼頭混凝土施工質(zhì)量控制

孫其元 中交河海工程有限公司

1.工程概況

本工程位于巴拿馬共和國科隆市瑪格麗特半島、巴拿馬運(yùn)河大西洋側(cè)入口處、Limon灣東北側(cè)。西北側(cè)為長度約860m的防波堤，南側(cè)為CCT碼頭，西側(cè)為7萬噸級的進(jìn)港航道。項(xiàng)目所在區(qū)域的外側(cè)建有防波堤，外海風(fēng)浪對現(xiàn)場的影響較為微弱。颶風(fēng)期的灣內(nèi)風(fēng)浪會對現(xiàn)場施工造成干擾，其他時(shí)段的現(xiàn)場施工條件均較佳。

2.高溫條件下的混凝土澆筑施工方案

按照“拌和站生產(chǎn)混凝土→罐車運(yùn)至現(xiàn)場→泵車澆筑”的基本思路有序施工。

在縱橫梁底層的混凝土澆筑中，振搗后各層厚度分別為45cm、45cm、40cm，采用階梯型的澆筑方法。為保證混凝土的密實(shí)性，利用φ50mm插入式振搗棒做振搗處理，由專員精細(xì)化操作，嚴(yán)格控制振搗棒的作業(yè)點(diǎn)位，以免碰觸鋼筋、模板及預(yù)埋件。

從現(xiàn)場施工環(huán)境的角度來看，白天氣溫較高，不利于混凝土施工作業(yè)的順利開展，易出現(xiàn)混凝土入模溫度過高的情況，進(jìn)而誘發(fā)質(zhì)量問題。對此，安排在夜間澆筑混凝土，該時(shí)段的溫度較低，能夠降低混凝土的入模溫度。

在前沿面層混凝土澆筑施工中，從右角至碼頭甲板表面單向刷出紋理。抹面后進(jìn)入養(yǎng)護(hù)環(huán)節(jié)，向澆筑的混凝土噴灑養(yǎng)護(hù)劑。為滿足縱橫梁一層與面層流水施工的要求，嚴(yán)格控制縱橫梁分幅與面層分幅，使兩者具有一致性。待縱橫梁一層澆筑結(jié)束且面板精準(zhǔn)安裝至指定位置后，開始綁扎面層鋼筋、支立模板，期間加強(qiáng)對模板標(biāo)高的檢測與控制，要求達(dá)到+3.0m。面層鋼筋綁扎現(xiàn)場如圖1所示。

為保證一層梁與面層之間緊密結(jié)合，在一層縱橫梁混凝土澆筑施工后，利用整平起漿機(jī)做初步的抹平處理，待混凝土初凝后進(jìn)一步利用高壓水槍沖毛。其中，沖毛時(shí)間的選擇非常重要，具體根據(jù)混凝土實(shí)測溫度、現(xiàn)場環(huán)境等基礎(chǔ)條件而定。在選定合適的沖毛時(shí)間后，首先利用較小的壓力沖毛，此后以實(shí)際沖毛效果為依據(jù)靈活調(diào)整沖毛壓力。高壓水槍與地面的夾角宜穩(wěn)定為45°，噴嘴與混凝土面的距離控制在10～20cm，噴嘴呈螺旋式運(yùn)動。遇局部的水泥漿乳皮較厚時(shí)，為保證沖毛效果可以采用扇形噴嘴，有效切割乳皮，在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步利用旋轉(zhuǎn)噴嘴沖毛。如果水泥漿乳皮較薄則無需做切割處理，直接利用旋轉(zhuǎn)噴嘴沖毛即可。沖毛具有一定的壓力作用，而混凝土邊角部位較為薄弱，因此利用木板包角或采取覆蓋防護(hù)措施。對于鋼筋較密集的部位以及其它邊角部位，前述所提的沖毛方法缺乏可行性，可輔以人工鑿毛處理措施。

經(jīng)沖毛后，有效清理縫面的浮漿、松散物等各類雜物，以露出骨料、無混凝土浮漿為宜，同時(shí)混凝土中的粗骨料必須維持穩(wěn)定（不脫離）。清理施工期間產(chǎn)生的浮漿和松散物，待被處理的部位風(fēng)干后于該處支設(shè)模板，板頂標(biāo)高3.05～3.10m，各模板精準(zhǔn)就位且維持穩(wěn)定。此后澆筑混凝土，期間做好找平、精細(xì)抹面操作，確?；炷撩鎸泳哂衅秸浴?/p>

3.高溫條件對混凝土施工的影響

高溫天氣所涵蓋的情形較多，除了外界環(huán)境溫度較高外，還包含較低的相對濕度、較強(qiáng)烈的陽光照射、較大的風(fēng)速。該類高溫天氣常見于熱帶或干燥性氣候地區(qū)，全年任何時(shí)間段均可能出現(xiàn)，其它地區(qū)則集中發(fā)生于夏季。在巴拿馬的雨季，24h內(nèi)的溫差變化較大，隨著環(huán)境溫度的變化，混凝土伴有較明顯的收縮現(xiàn)象，隨之產(chǎn)生大量早期裂痕。原因在于混凝土在高溫環(huán)境中將出現(xiàn)熱膨脹、失水蠕變等一系列形態(tài)變化，期間產(chǎn)生較大的內(nèi)應(yīng)力，在該部分力的作用下混凝土良好的原始形態(tài)受到影響，顯現(xiàn)出微裂縫以及斷裂問題。

4.高溫條件下混凝土施工的控制措施

4.1 準(zhǔn)備工作

（1）提前組織試驗(yàn)，確定具有可行性的配合比，據(jù)此取用適量的原材料，生產(chǎn)性能較佳的混凝土。

（2）從原材料溫度控制切入，在源頭上規(guī)避混凝土溫度過高的情況。在高溫環(huán)境施工時(shí)，對水泥、砂、石等各類原材料做遮陽處理，必要時(shí)輔以降溫措施，由此降低原材料進(jìn)入攪拌機(jī)的溫度，避免生產(chǎn)階段混合料溫度過高的情況。根據(jù)混凝土總需求量設(shè)置拌和站水泥罐數(shù)量，根據(jù)現(xiàn)場施工經(jīng)驗(yàn)，新進(jìn)場的水泥不可立即投入使用，否則所拌和混凝土溫度較高。

（3）在高溫環(huán)境中生產(chǎn)混凝土?xí)r合理應(yīng)用拌和水，通過在拌和水中加冰塊的方式降低拌和水的溫度，發(fā)揮出其在降溫方面的作用。

（4）現(xiàn)場施工環(huán)境復(fù)雜，根據(jù)實(shí)際情況靈活調(diào)整混凝土的配合比，在該動態(tài)化的優(yōu)化機(jī)制下，按照特定的比例生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)混凝土，使其有效適應(yīng)高溫施工環(huán)境。

4.2 拌和

高溫條件下的混凝土拌和難點(diǎn)主要是控制拌和用水量的，易由于水溫及水量不合理而影響拌和效果；混凝土的流動性有明顯的下降，應(yīng)適時(shí)增添拌和用水；混凝土的凝固速率較快，難以給后續(xù)的攤鋪?zhàn)鳂I(yè)爭取充足的時(shí)間，易在施工前初凝；混凝土收縮裂縫的發(fā)生概率較大；拌和過程中難以有效消除氣泡狀空氣，隨之影響混凝土的品質(zhì)。

對此，在高溫條件下拌和混凝土?xí)r宜采取如下控制措施：對拌和設(shè)備遮陽、降溫；在不影響混凝土質(zhì)量的前提下盡可能縮短攪拌時(shí)間；在拌和水中加入大冰塊起到降溫的效果。

4.3 運(yùn)輸

根據(jù)施工現(xiàn)場對混凝土的用料需求準(zhǔn)備適量的運(yùn)輸車；提前規(guī)劃出一條通行條件較好、路面平穩(wěn)的運(yùn)輸路線，使車輛沿著既定的路線有序行駛；對混凝土運(yùn)輸車采取防曬隔熱措施，以免外界高溫影響混凝土的狀態(tài)；所配套的運(yùn)輸車需具備足夠良好的運(yùn)輸能力，應(yīng)當(dāng)與攪拌能力相適配。

4.4 澆筑

正式施工前確定一套合適的作業(yè)參數(shù)，包含澆筑的速度、澆筑量等，按照既定要求有序施工；適配高性能的機(jī)械設(shè)備，提高澆筑施工效率；混凝土澆筑時(shí)合理協(xié)調(diào)好各項(xiàng)工序，盡可能縮短混凝土出廠至入模的時(shí)間；嚴(yán)格控制混凝土入模溫度，該值不可超過30℃，否則混凝土?xí)翰豢赏度胧褂茫桓邷厥┕l件下加強(qiáng)對混凝土性能指標(biāo)的測定，包含坍落度、含氣量、水膠比、泌水率等，其均要滿足要求；條件允許時(shí)盡可能在一天溫度較低的時(shí)段施工，以減小高溫對混凝土澆筑施工的不良影響。

4.5 養(yǎng)護(hù)、拆模

經(jīng)混凝土澆筑施工后，及時(shí)對暴露面采取遮陽、擋風(fēng)、保濕措施，通過多重措施的落實(shí)避免混凝土溫度異常升高；混凝土帶模養(yǎng)護(hù)時(shí)要求其內(nèi)部溫度不超過65℃，同時(shí)盡可能減小溫度差，即混凝土內(nèi)部與表面溫差、表面與環(huán)境溫差不可超過20℃，否則易由于溫度的差異化而誘發(fā)裂縫，此外，嚴(yán)格控制養(yǎng)護(hù)用水的溫度和混凝土表面溫度的差值，不可超過15℃；混凝土拆模時(shí)要求內(nèi)部與表層、表層與環(huán)境的溫差不超過20℃，否則不可拆模；拆模時(shí)加強(qiáng)防護(hù)，不可損傷混凝土結(jié)構(gòu)；拆模后混凝土結(jié)構(gòu)將裸露至外界，而現(xiàn)場的氣溫較高，易影響混凝土的成型質(zhì)量，因此需采取包裹養(yǎng)護(hù)的方法，其中以薄膜加草袋的覆蓋方式最為合適。

5.結(jié)束語

綜上所述，高溫條件是混凝土施工中的主要干擾因素，其會影響混凝土的工程性能，不利于施工進(jìn)程的順利推進(jìn)，也不利于施工質(zhì)量的精細(xì)化控制。作為施工單位，必須高度重視高溫條件對施工的具體影響，在原材料準(zhǔn)備、混凝土拌和、澆筑、養(yǎng)護(hù)等環(huán)節(jié)采取有效的溫控措施，確保在高溫條件下混凝土施工質(zhì)量依然可滿足要求。