港口工程的混凝土質(zhì)量控制

洛比托港是非洲中南部國家安哥拉的第二大港，距離首都羅安達(dá)約500公里。受到洛比托沙壩全方位掩護(hù)，洛比托港內(nèi)波浪小、潮差小、泥沙回淤少，條件極其優(yōu)越，是不可多得的天然避風(fēng)港。安哥拉洛比托港項目是中國港灣工程有限責(zé)任公司在海外承攬的目前最大合同額的碼頭項目，項目包括7萬噸級集裝箱碼頭和10萬噸級礦石碼頭及配套附屬設(shè)施。礦石碼頭泊位長度310m，碼頭采用沉箱重力式結(jié)構(gòu)，碼頭由19個沉箱構(gòu)成碼頭墻身結(jié)構(gòu)。沉箱外形尺寸為：長18.7m，寬14.3m，高17.3m，單個沉箱重量約2,150t，采用立模分層預(yù)制的施工工藝。洛比托地區(qū)常年高溫，晝夜溫差大，對混凝土施工、養(yǎng)護(hù)的要求高，同時，作為非洲南部地區(qū)首個采用現(xiàn)代化工藝建造的重力式碼頭，材料、設(shè)備、人工等都存在不同程度的問題，加大了施工難度。本文利用因果分析法，簡要論述混凝土常見質(zhì)量問題及成因，并就安哥拉洛比托港擴(kuò)建項目礦石碼頭預(yù)制沉箱混凝土施工進(jìn)行總結(jié)。港口工程混凝土質(zhì)量常見問題及成因一、混凝土蜂窩問題及成因混凝土結(jié)構(gòu)局部出現(xiàn)酥松，因砂漿少、粗骨料多，粗骨料之間形成空隙，形成類似蜂窩狀的空洞，稱為蜂窩。產(chǎn)生的原因一般是混凝土配合比不合理；或未按操作規(guī)程澆注混凝土，下料操作不當(dāng)，使粗骨料集中，造成混凝土出現(xiàn)離析現(xiàn)象；也可能因為混凝土攪拌時間不夠，沒有均勻拌合；以及模板孔隙未堵好，造成漏漿等多種情況造成。二、混凝土麻面問題及成因混凝土局部表面出現(xiàn)缺漿和許多小凹坑、麻點，形成租糙面，但無鋼筋外露現(xiàn)象，稱為麻面。產(chǎn)生的原因一般是模板表面粗糙或清理不干凈，粘有干硬水泥砂漿等雜物，拆模時混凝土表面被扯損；或混凝土振搗不密實，混凝土中的氣泡未排出，一部分氣泡停留在模板表面等多種情況造成。三、混凝土孔洞問題及成因混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)部有尺寸較大的空隙，局部沒有混凝土，鋼筋局部或全部裸露，稱為空洞。產(chǎn)生的原因一般是在鋼筋密集處或預(yù)埋件處，混凝土澆注不暢通，不能充滿模板間隙；或不按規(guī)定下料，一次下料過多，下部因振搗器振動作用半徑達(dá)不到，形成松散狀態(tài)；以及大件雜物在澆注過程中摻入混凝土等多種情況造成。四、混凝土露筋問題及成因混凝土內(nèi)部主筋、副筋或箍筋局部裸露在結(jié)構(gòu)表面，稱為漏筋。產(chǎn)生的原因一般是混凝土澆注振搗過程中，鋼筋墊塊移位或墊塊太少甚至漏放，導(dǎo)致鋼筋緊貼模板；或鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)斷面較小，鋼筋過密，如遇粒徑大碎石卡在鋼筋上，混凝土水泥漿不能充滿鋼筋周圍等多種情況造成?；诔料涫┕べ|(zhì)量問題現(xiàn)狀的分析一、現(xiàn)狀調(diào)查通過對近年來同類沉箱預(yù)制施工表觀質(zhì)量評定進(jìn)行了統(tǒng)計，經(jīng)分析發(fā)現(xiàn)，沉箱預(yù)制施工質(zhì)量特別是表觀質(zhì)量的優(yōu)良品率一直較低，表觀質(zhì)量控制是沉箱預(yù)制施工過程中的一個難點。經(jīng)過對沉箱預(yù)制的施工條件及施工方案進(jìn)行的詳細(xì)研究并結(jié)合近年來同類沉箱預(yù)制施工表觀質(zhì)量評定的統(tǒng)計調(diào)查，總結(jié)得出了影響其質(zhì)量的主要因素如下表所示。從表中得出：模板拼接偏差導(dǎo)致漏漿是預(yù)制沉箱混凝土施工質(zhì)量的主要通??；混凝土振搗不充分，混凝土質(zhì)量等問題同樣是預(yù)制沉箱混凝土施工質(zhì)量的重要影響因素。二、原因分析1.施工工藝問題因沉箱普遍較高，一般需要分段澆注，如果一次澆注過高不但混凝土方量太大，不利于模板設(shè)計，模板投入也將增大。分段澆注時不管采用爬?；蚧?，均存在共性問題，即：因混凝土收縮將導(dǎo)致兩次混凝土面接茬處錯臺相對較大，并出現(xiàn)漏漿問題。目前，國內(nèi)建筑業(yè)普遍使用組合鋼模板鋼管加固技術(shù)進(jìn)行沉箱的預(yù)制工作，施工中極易呈現(xiàn)出拼縫多、拼縫不嚴(yán)、平整度差等缺陷，可能造成混凝土表面不平整、漏水漏漿產(chǎn)生蜂窩、麻面、各陰陽角不順直飽滿、表面氣孔多、表面色澤不一、模板接縫處呈現(xiàn)“錯縫”等質(zhì)量缺陷，影響混凝土的外觀質(zhì)量。2.原材料對墩身混凝土顏色造成影響沉箱預(yù)制采用分段澆注的施工方案，材料用量比較大，在施工期間可能因水泥、砂子或碎石不是同一時間，同一條件下生產(chǎn)而導(dǎo)致沉箱混凝土顏色出現(xiàn)色差，影響混凝土的表觀質(zhì)量。3.人為因素特殊環(huán)境下，作業(yè)人員心理可能產(chǎn)生惰性，容易在施工過程中出現(xiàn)振搗不均勻，模板清理不徹底，脫模劑涂抹不均勻等潛在的認(rèn)為因素。洛比托港礦石碼頭沉箱質(zhì)量問題對策、措施及效果一、處理混凝土常見問題的對策1.蜂窩認(rèn)真設(shè)計、嚴(yán)格控制混凝土配合比，經(jīng)常檢查，做到計量準(zhǔn)確，混凝土拌合均勻，坍落度適合；混凝土下料高度超過2m應(yīng)設(shè)串筒或溜槽；澆注應(yīng)分層下料，分層振搗，防止漏振；模板縫應(yīng)堵塞嚴(yán)密，澆注中，應(yīng)隨時檢查模板支撐情況防止漏漿；基礎(chǔ)、柱、墻根部應(yīng)在下部澆完間歇1-1.5h，沉實后再澆上部混凝土。振搗過程中，振搗器至模板的距離不大于振搗器有效作用半徑的1/2，為保證上下層混凝土結(jié)合良好，振搗棒插人下層鹼5cm，鹼振搗時，必須掌握好每點的振搗時間。澆注硅時，經(jīng)常觀察模板，發(fā)現(xiàn)有模板走動，立即停止?jié)沧?，并在混凝土初凝前修整完好?.麻面模板表面清理干凈，不得粘有干硬水泥砂漿等雜物，澆注混凝土前，模板應(yīng)澆水充分濕潤，模板縫隙，應(yīng)用油氈紙、膩子等堵嚴(yán)，模扳隔離劑應(yīng)選用長效的，涂刷均勻，不得漏刷；混凝土應(yīng)分層均勻振搗密實，至排除氣泡為止。3.空洞在鋼筋密集處及復(fù)雜部位，采用細(xì)石混凝土澆注，在模扳內(nèi)充滿，認(rèn)真分層振搗密實，預(yù)留孔洞，應(yīng)兩側(cè)同時下料，側(cè)面加開澆注門，嚴(yán)防漏振，骨料中混有雜物掉入混疑土內(nèi)，應(yīng)及時清除干凈；將孔洞周圍的松散混凝土和軟弱漿膜鑿除，用壓力水沖洗，濕潤后用高強度等級細(xì)石混凝土仔細(xì)澆注、搗實。4.漏筋澆注混凝土，應(yīng)保證鋼筋位置和保護(hù)層厚度正確，并加強檢驗，鋼筋密集時，應(yīng)選用適當(dāng)粒徑的骨料，保證混凝土配合比準(zhǔn)確和良好的和易性；澆注高度超過2m，應(yīng)用串筒、或溜槽進(jìn)行下料，以防止離析；模板應(yīng)充分濕潤并認(rèn)真堵好縫隙；混凝土振搗嚴(yán)禁撞擊鋼筋，操作時，避免踩踏鋼筋，如有踩彎或脫扣等及時調(diào)整直正；保護(hù)層混凝土要振搗密實；正確掌握脫模時間，防止過早拆模，碰壞棱角；表面漏筋，刷洗凈后，在表面抹1:2或1:2.5水泥砂漿，將允滿漏筋部位抹平；漏筋較深的鑿去薄弱混凝上和突出顆粒，洗刷干凈后，用比原來高一級的細(xì)石混凝土填塞壓實。二、洛比托港礦石碼頭混凝土質(zhì)量改進(jìn)措施根據(jù)對近年來同類沉箱預(yù)制施工質(zhì)量問題的分析，為了滿足沉箱混凝土表觀質(zhì)量，減少墩身蜂窩、麻面及上述可能導(dǎo)致不良表觀質(zhì)量情況的出現(xiàn)等。洛比托港礦石碼頭沉箱混凝土施工過程中采取了以下相應(yīng)的有效措施。1.優(yōu)化模板拼接技術(shù)，切實解決漏漿問題首先，沉箱模板采用定型組合鋼模板，以型鋼圍令、鋼桁架作為模板骨架，外模制作大片整體吊裝，內(nèi)模采用吊裝架整體支立、抽芯。通過在1#沉箱澆注過程中不斷的加工完善，優(yōu)化了模板拼接技術(shù)，有效的解決了因模板拼接不到位而產(chǎn)生漏漿情況的出現(xiàn)。其次，為了防止施工縫處上層模板與下層混凝土面結(jié)合不嚴(yán)密而漏漿，在外模頂部內(nèi)口設(shè)置厚5mm、寬5cm的鋼板，拆模后施工縫處形成一條凹槽，在凹槽中粘貼兩層厚3mm的雙面膠，再粘貼特制橡膠止?jié){條，依靠拉緊對拉螺栓而使模板、止?jié){條以及混凝土面之間達(dá)到彼此嚴(yán)密結(jié)合，以達(dá)到良好的止?jié){效果。2.加大檢測力度，保證混凝土質(zhì)量混凝土的質(zhì)量控制實質(zhì)上是控制標(biāo)準(zhǔn)差。其一是使混凝土達(dá)到設(shè)計要求的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)；其二是在滿足設(shè)計要求的質(zhì)量指標(biāo)的前提下盡量降低成本?；炷翉姸扔幸欢x散性，這是客觀的，但通過科學(xué)管理可以控制其達(dá)到最小值，因此，混凝土標(biāo)準(zhǔn)差能反映施工單位的實際管理水平，管理水平越高，標(biāo)準(zhǔn)差越小。為了控制標(biāo)準(zhǔn)差達(dá)到提高混凝土質(zhì)量的目的，應(yīng)當(dāng)著眼于以下幾個方面。第一，設(shè)計合理的混凝土配合比。合理的混凝土配合比由實驗室通過試驗確定，除滿足強度、耐久性要求和節(jié)約原材料外，應(yīng)該具有施工要求的和易性。因此，要實驗室設(shè)計合理的配合比，必須提供合格的水泥、沙和碎石，還要做好水泥控制強度；沙控制細(xì)度、含水率、含泥量等；碎石控制含水率、級配及含泥量等。只有材料合格，才能作出合理的配合比，才能達(dá)到施工要求，達(dá)到設(shè)計和驗收標(biāo)準(zhǔn)。第二，正確按設(shè)計配合比施工。施工前，首先，要及時測定沙、碎石的含水率，將設(shè)計配合比換算成施工配合比；其次，要及時檢查原材料是否與設(shè)計用原材料相符合。要求供料方提供兩份樣本，一份給實驗室，一份給工地。實驗室用于合理調(diào)整配合比，工地按照樣本收料。第三，加強原材料管理?；炷敛牧系淖儺悓⒂绊懟炷翉姸?，因此，收料人員應(yīng)嚴(yán)把質(zhì)量關(guān)，不允許次品進(jìn)場，發(fā)現(xiàn)問題，及時匯報，采取措施，保證質(zhì)量。第四，進(jìn)行混凝土強度的測定。我們以28d強度為準(zhǔn)，為施工簡便和質(zhì)量保證，一般做7d試塊，根據(jù)其齡期測定混凝土強度的發(fā)展，以確定其質(zhì)量。3.采用多種振搗方式，確保振搗質(zhì)量對現(xiàn)場振搗情況進(jìn)行檢測，現(xiàn)場派一到兩名有經(jīng)驗的混凝土技師專門負(fù)責(zé)振搗，插入式振搗器以30cm間距梅花型插入振搗，持續(xù)振搗時間為15-20秒。為了解決前趾斜面振搗不密實問題，我們采取以下措施：采用“插入式振搗”與“附著式振搗”相結(jié)合的施工方案；在前趾斜面模板上開孔排氣，排水，振搗時間適當(dāng)延長，并通過模板開孔觀察混凝土的振實情況，以此來控制振搗時間。三、洛比托港礦石碼頭混凝土質(zhì)量效果通過采取行之有效的措施，洛比托港礦石碼頭沉箱混凝土施工工作取得了很大提高，主要表現(xiàn)在以下幾點：有效解決了沉箱混凝土外觀氣泡多以及砂線、砂斑多等問題；在保證質(zhì)量的基礎(chǔ)上，加快了施工的