談碼頭面層施工技術(shù)措施

姚文輝

(中交第四航務(wù)工程局第二工程有限公司，廣東廣州 510300)

為充分滿足經(jīng)濟(jì)發(fā)展、貿(mào)易流通的需要，我國大力推進(jìn)了碼頭工程項(xiàng)目的建設(shè)，從而進(jìn)一步帶動了碼頭面層施工技術(shù)、施工工藝的創(chuàng)新與發(fā)展。從目前來看，我國碼頭工程的內(nèi)部和外部質(zhì)量均達(dá)到了一個(gè)新的階段，有很大程度的提高。然而，在實(shí)際的碼頭工程建設(shè)中，我國仍有許多碼頭面層的施工并未采取合理、有效的技術(shù)措施來防范、治理裂紋的產(chǎn)生，雖然并未威脅到碼頭整體結(jié)構(gòu)的安全，但嚴(yán)重影響了碼頭的外觀、面層的使用壽命。如何有效控制碼頭面層裂紋的產(chǎn)生已成為廣大學(xué)者、施工技術(shù)人員普遍關(guān)注的話題。以下，本文就碼頭面層裂紋的成因進(jìn)行分析，同時(shí)提出相應(yīng)的施工技術(shù)措施。

1 碼頭面層施工裂紋的成因分析

目前，我國多數(shù)的碼頭工程建設(shè)項(xiàng)目，其面層施工主要是采用混凝土施工的方法來完成。然而，由于混凝土是一種由水泥、砂、石粒等不同材料共同組成的非均勻質(zhì)體，在澆筑的過程中將持續(xù)發(fā)生物理反應(yīng)、化學(xué)作用，以至于混凝土的強(qiáng)度、齡期不斷加大，從而引起內(nèi)部濕度、溫度變化，導(dǎo)致混凝土的體積膨脹、收縮，最終引起碼頭面層裂紋。此外，過度的抹平壓光、養(yǎng)護(hù)不當(dāng)?shù)炔灰?guī)范的施工操作也將直接造成面層出現(xiàn)裂紋。碼頭面層施工出現(xiàn)裂紋的主要成因如下:

1)溫差變化所引起的裂紋:長期以來，我國的碼頭工程在面層施工中，裂紋的產(chǎn)生有很大一部分是由于溫差變化所引起的溫度裂紋。在實(shí)際的碼頭面層施工進(jìn)行混凝土的澆筑時(shí)，由水泥的化學(xué)反應(yīng)所產(chǎn)生大量的水化熱，需要通過混凝土的外表面向外傳導(dǎo)、散發(fā)，然而由于混凝土的熱傳導(dǎo)能力較差，該部分的熱量無法釋放，以至于混凝土的內(nèi)、外出現(xiàn)過大溫差，當(dāng)由溫差所產(chǎn)生的應(yīng)力超出混凝土初期的抗拉強(qiáng)度時(shí)，混凝土必將產(chǎn)生裂紋。值得注意的是，在氣溫較低的冬季進(jìn)行施工時(shí)，碼頭面層在低溫氣流或過早清除保溫層的情況下，極易產(chǎn)生非均勻降溫，使混凝土的外表溫度大幅下降，以至于碼頭面層出現(xiàn)收縮裂紋。

2)施工混凝土的配合比失誤:在碼頭工程建設(shè)中，碼頭面層混凝土的施工、澆筑，如果沒能嚴(yán)格控制混凝土的水灰比則極易產(chǎn)生裂紋，其主要是由于碼頭面層預(yù)制板的表面較為干燥，能夠從已澆筑的混凝土中吸收大量的水分，倘若混凝土的水灰比過大，將產(chǎn)生收縮現(xiàn)象而產(chǎn)生裂紋。此外，一些碼頭面層的施工在拌制混凝土的過程中，往往會采用含泥量過大的骨料，從而直接加大了施工混凝土的含泥量與收縮量，以至于抗拉強(qiáng)度的大幅降低產(chǎn)生裂紋。若采用商品混凝土進(jìn)行碼頭面層的澆筑，在生產(chǎn)混凝土的過程中通常會摻入粉煤灰拌合料，而由于水泥的密度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出粉煤灰，在實(shí)際澆筑混凝土的過程中，大量的粉煤灰將浮在混凝土的表層，大幅降低了施工混凝土的水泥含量并減緩了水化速度，由此導(dǎo)致混凝土在固化、凝結(jié)的過程中蒸發(fā)、流失大量水分而引起收縮、產(chǎn)生裂紋。

3)過度地抹平壓光:碼頭面層施工在完成混凝土的澆筑后，出于對碼頭面層的外觀考慮，施工作業(yè)人員往往會進(jìn)行過度地抹平壓光，以至于混凝土的表面浮現(xiàn)大量的細(xì)骨料、水泥，從而形成一層含有大量水分的砂漿，由于帶有一定的干縮性，導(dǎo)致混凝土面層水分的大量流失、蒸發(fā)，碼頭面層受凝縮影響而出現(xiàn)裂紋。此外，倘若在進(jìn)行混凝土外表面的壓光時(shí)撒干水泥，也將產(chǎn)生相同效果引起裂縫。

4)施工混凝土的養(yǎng)護(hù)措施不當(dāng):在碼頭面層的施工過程中，混凝土澆筑完畢后的養(yǎng)護(hù)措施不當(dāng)也將引起裂紋。在混凝土抹面后，倘若沒能及時(shí)采取覆蓋養(yǎng)護(hù)處理，一旦遭遇高溫氣候，施工混凝土的外表面在陽光與風(fēng)的影響下，將流失大量水分，造成混凝土體積的大幅收縮，在其內(nèi)部未受影響、收縮較小的混凝土的約束下，將產(chǎn)生收縮應(yīng)力，最終引起碼頭面層的裂紋、開裂。

5)施工混凝土的化學(xué)反應(yīng):在進(jìn)行碼頭面層混凝土的施工時(shí)，水泥漿液所含有的氫氧化鈣，在與混凝土外部空氣中的二氧化碳接觸時(shí)將出現(xiàn)化學(xué)反應(yīng)，其不僅會生成大量的碳酸鈣，同時(shí)也將引起混凝土的體積收縮，而此時(shí)混凝土的內(nèi)部并未出現(xiàn)碳化，從而造成面層出現(xiàn)細(xì)微龜裂?？諝庀鄬穸仍?0%～50%之間的碼頭面層施工，由于施工環(huán)境較為干燥，極易出現(xiàn)此種化學(xué)反應(yīng)而引起龜裂。

2 有效防范裂紋產(chǎn)生的施工技術(shù)措施

1)混凝土澆筑過程中的施工技術(shù):碼頭工程項(xiàng)目的建設(shè)，在進(jìn)行面層混凝土的澆筑時(shí)，應(yīng)最大限度的減少現(xiàn)澆混凝土與預(yù)制板的相對齡期差，盡可能保持兩者變形的同步性。在工期允許的條件下，碼頭面層混凝土的施工，盡可能避免在高溫環(huán)境或夏季進(jìn)行澆筑，倘若必須進(jìn)行施工則需要在骨料場增設(shè)遮陽設(shè)施，同時(shí)盡量避開高溫時(shí)段，在夜間進(jìn)行澆筑。在實(shí)際進(jìn)行碼頭面層的混凝土澆筑時(shí)，需利用空壓機(jī)在施工操作的前一天將預(yù)制板的外表面處理干凈并用淡水進(jìn)行沖洗，最后在其表面覆蓋土工布，待覆蓋時(shí)間超過6 h后方可正式施工。在進(jìn)行頂梁混凝土的澆筑時(shí)，應(yīng)事先將混凝土澆筑至與預(yù)制板平齊高度，待已澆筑的混凝土達(dá)到一定強(qiáng)度后，方可進(jìn)行面層的施工、澆筑，以此保證碼頭面層混凝土的厚度均勻。此外，還需嚴(yán)格控制切縫的時(shí)間、深度，待施工混凝土的強(qiáng)度達(dá)到10 MPa后，可取板厚的1/3左右作為切縫深度并保證其實(shí)際深度在40 mm以上，在梁頂兩側(cè)布置橫向切縫、在縱梁中心布置縱向切縫。

2)嚴(yán)格控制施工混凝土的質(zhì)量:長期以來，我國碼頭工程項(xiàng)目的施工，在進(jìn)行混凝土配合比的設(shè)計(jì)時(shí)，不僅需要滿足實(shí)際的施工標(biāo)準(zhǔn)與要求，同時(shí)還應(yīng)綜合考慮引起面層裂紋的各種預(yù)先因素。因此，在實(shí)際進(jìn)行施工混凝土的拌制時(shí)，應(yīng)嚴(yán)格依據(jù)由設(shè)計(jì)單位所提供的配合比清單加以控制，倘若采用商品混凝土，則需及時(shí)與供貨廠家溝通，分析、計(jì)算商品混凝土的配合比。對于混凝土原材料的選擇，首先需要嚴(yán)格控制骨料的含泥量，一般可采用低熱水泥或收縮率較小的水泥材料。此外，在水泥的原材料中加入1 kg/m3或根據(jù)實(shí)際情況選取適量的聚丙烯纖維，并嚴(yán)格把控混凝土的水灰比、水泥用量，分別控制在0.45以下、300 kg/m3左右較為適宜，最后通過高效減水劑的摻用將混凝土的坍落度控制在30 mm～50 mm之間，可有效避免碼頭面層塑性收縮裂縫的產(chǎn)生。

3)支拆模板的施工:目前，我國碼頭面層的混凝土施工，一般均是采用分條澆筑的方法。在實(shí)際的施工操作中，首先需要根據(jù)分條線的具體位置，在面板上彈線，同時(shí)沿線路方向設(shè)置砂漿墊墩并抄標(biāo)高，其上支立經(jīng)調(diào)直的固定側(cè)模板，使用砂漿封堵模板的縫隙，砂漿宜選用低標(biāo)號的。拆模后先將模板上的封堵砂漿清除掉，然后檢查模板的外邊線是否順直。若外邊線順直度超出規(guī)定范圍，應(yīng)重新彈線，并將模板鋸直，再用來施工相鄰板塊，以避免出現(xiàn)“雙眼皮”現(xiàn)象。如果條件允許，不重復(fù)使用模板最好。

4)面層混凝土的養(yǎng)護(hù)施工技術(shù):待碼頭面層施工、澆筑完畢后，應(yīng)嚴(yán)格禁止為圖方便而采用海水進(jìn)行混凝土的養(yǎng)護(hù)。在混凝土施工拉毛后，首先需要進(jìn)行一天的養(yǎng)護(hù)，然后利用土工布進(jìn)行覆蓋、灑水養(yǎng)護(hù)，設(shè)定周期為21 d，在整個(gè)養(yǎng)護(hù)過程中應(yīng)保持碼頭面層混凝土的濕潤。此外，碼頭面層混凝土的強(qiáng)度倘若尚未達(dá)到施工標(biāo)準(zhǔn)與設(shè)計(jì)要求，則嚴(yán)禁在其表面附加任何應(yīng)力、荷載。

3 結(jié)語

隨著經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展、貿(mào)易流通的越發(fā)頻繁，我國在大力推動碼頭工程建設(shè)項(xiàng)目的同時(shí)，也對其施工技術(shù)、施工工藝、施工質(zhì)量提出了新的要求。作為碼頭工程施工的質(zhì)量通病，面層裂紋的產(chǎn)生主要是由于施工措施與養(yǎng)護(hù)方法不當(dāng)、混凝土的質(zhì)量不合格及配比失誤所造成。為有效防范面層裂紋的產(chǎn)生，必須嚴(yán)格把控混凝土質(zhì)量，以科學(xué)、合理、規(guī)范的施工技術(shù)與工藝進(jìn)行混凝土的澆筑、養(yǎng)護(hù)、支模，提高施工質(zhì)量、延長面層的使用壽命。

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