中交一航局第五工程有限公司 河北秦皇岛 066000
摘要：国投湄洲湾煤炭码头装船泊位胸墙施工过程中采取了一系列有效的控制措施，胸墙钢筋保护层合格率100%、立面无裂缝，整体质量良好。
关键词：质量控制 钢筋工程 模板工程 大体积混凝土防裂
一、工程概况
国投湄洲湾煤炭码头装船码头为一座3.5万吨级装船泊位和一座万吨级工作船泊位，设计年吞吐量490万吨。码头总长373.375m，装船泊位长230m，工作船泊位长55m，北侧连接段长60.555m，南侧预留段长46.265m。
码头结构采用沉箱重力式结构，共有沉箱22座，沉箱下部为抛石基床，沉箱内回填砂及二片石，后舱及中舱顶面浇筑混凝土盖板,沉箱前舱上部结构为现浇钢筋混凝土胸墙，混凝土强度等级为C40，沉箱设有护舷口，护舷口处胸墙底标高+2.4m，其他位置胸墙底标高+4.2m，胸墙顶标高为+9.0m，护轮坎顶标高为+9.3m。单段胸墙长度为9.2m，胸墙结构悬挑出沉箱30cm。胸墙内设有系船柱基础、岸电箱预留孔、供水井预留孔等结构。胸墙间设置20cm伸缩缝，伸缩缝材料采用20mm厚沥青木丝板。
胸墙共42段（单段混凝土方量为140m3），混凝土总量为5880m3，钢筋总量为614t，胸墙表层涂刷硅烷防腐层。
根据设计要求，并结合以往施工经验，胸墙施工采取分段分层的工艺进行施工。每座沉箱分两段胸墙进行浇筑，单段长为9.2m。分层形式为：第一层浇筑护弦口，浇筑顶标高为+4.2m，层高1.4m；第二层浇筑顶标高为+8.75m，层高4.55m；第三层为护轮坎和面层部分，面层厚度为0.25m，施工时先浇筑护轮坎，再浇筑面层。
分段分层示意图（分段长度：9.2m）
二、胸墙施工质量控制措施
1、钢筋工程质量控制措施
1.1钢筋材料质量保证措施
（1）严格执行钢筋进场验收制度，对每批次进场钢筋进行验收及抽样检测。
（2）重视钢筋的贮存工作：
①存放钢筋用垫木垫高20cm以上，并用防雨布苫盖以防止浸水或受到雨露侵蚀。
②钢筋按不同等级、规格分批挂牌堆放，严禁各种钢筋无牌混杂堆放。
③钢筋堆放和加工场地禁止车辆等机械通行，防止钢筋被机械损伤及沾染油污。
1.2钢筋加工下料、弯曲质量控制措施
（1）钢筋加工前，对每座沉箱实际标高、位置进行测量，并计算出相对应钢筋尺寸以指导钢筋加工，避免沉箱沉降产生的偏差影响钢筋安装精度。
（2）钢筋加工制作时，复核钢筋加工表与设计图，检查下料表是否有错识和遗漏，对每种钢筋要按下料表检查是否达到要求，经过这两道检查后，再按下料表放出实样，试制合格后方可成批制作，加工好的钢筋整齐有序的挂牌堆放。
（3）钢筋使用机械进行调直。经调直后的钢筋不得有局部弯曲、死弯、小波浪弯，其表面伤痕不应使钢筋截面减小5%。
（4）钢筋下料长度根据构件尺寸、混凝土保护层厚度、钢筋弯曲调整值和弯钩增加长度等规定综合考虑。
1.3钢筋间距、保护层厚度质量控制措施
（1）钢筋保护层垫块使用专业厂家定型产品，产品入场后随机抽样检测尺寸及强度。
（2）绑扎钢筋时用型钢架支撑，支撑架上放样出钢筋位置并标白线定位，保证钢筋整齐统一、间距均匀。各排钢架间设置斜撑，保持间距及稳定。
（3）在钢筋绑扎完成后指派专人检查铅丝头，过长的铅丝进行修剪。
（4）钢筋绑扎完成后，认真进行隐蔽工程验收，仔细检查钢筋的位置和数量，浇捣混凝土前进行复查，必要时应采取加固措施。
2、模板工程质量控制措施
2.1模板制作及安装控制
（1）胸墙模板制作
①模板板面厚度由传统的4mm加厚为6mm，使之有足够刚度，主墙面从上到下一次浇筑成型，减少混凝土接茬，提高码头观感质量。
②模板支架使用桁架结构，用槽钢将竖向主桁架连接成横、竖双向桁架，加强纵向刚度，保证线条平直。各种支撑及对位装置设置得当，严格按模板图施工，模板使用前进行试拼检验，检验合格方可使用。
③顶拉杆由传统上、下两道增加至上、中、下三道拉杆，确保桁架安全。底口对拉采用沉箱顶口预留大头螺母。所有大头螺母孔在施工完成后由砂浆封堵严实。
④模板制作时，各种焊点均布于模板背面，在专用钢平台上进行模板拼装，确保板面平整，拼缝部位不出现错牙。
⑤侧面与端头模板接触部位及模板下口设止浆条。
⑥模板拆除后及时进行检查，缺陷或损坏部位及时进行修理。
（2）橡胶护舷定位架制作
根据定位板上4个M12螺栓孔间距及两鼓预埋件组间的相对间距确定定位架加工尺寸，为固定定位板，定位架上开两组M12螺栓孔，每组4个，为保证定位板安装精度，螺栓孔开孔直径为12mm。为防止预埋螺栓组加固过程中定位架发生形变，定位架刚度及强度需满足要求。
（3）胸墙模板安装
①模板底口设三角架调整标高，并采用“底模包侧模”工艺，以减小沉箱安装、沉降位移等产生偏差对胸墙前沿线的影响。
②前沿模板顶口设槽钢对拉于底面，在底面预埋锚点，焊接牢固。后片模板采用斜杆固定后盖板上。确保浇筑过程中模板不发生倾斜、偏位等现象。
（4）橡胶护舷定位架安装
护舷口施工完成后，下鼓预埋件固定完成。首先将上鼓定位板采用4根M12螺栓固定在定位架上；然后将定位架固定在下鼓定位板上，此时两定位板在同一平面内，竖直度符合要求，相对间距得到控制；最后将上鼓预埋螺母焊接固定在钢筋笼上。
2.2漏浆的预防措施
（1）悬挑模板采用胶合板，现场量测后再确定下料尺寸，保证模板吻合度，板面接缝采用宽透明胶封堵，与沉箱间接缝采用密封胶封堵，防止出现漏浆。
（2）前片模板底口、端头模板两侧设置“旗型橡胶止浆条”，在达到止浆效果同时，满足了构件无棱化要求。所有模板顶口设“旗型橡胶止浆条”，确保混凝土接高时，接茬线平直。
（3）模板按“上刚下柔”的原则进行设计。既能确保模板上口的直线度，又能方便模板组装，避免混凝土出现漏浆。
3、混凝土工程质量控制措施
3.1原材料控制
（1）细骨料
本工程细骨料采用河砂，细度模数为2.5~2.8，属级配良好的中粗砂，无有害物质，含泥量极小，0.315mm筛孔筛余颗粒含量超过80%，氯离子含量小于规范要求。
（2）粗骨料
本工程粗骨料采用花岗岩碎石，质地坚硬，为了提高砼和易性和密实度，使用5-10mm和10-31.5mm两种规格碎石复配构成5-31.5mm连续级配。
（3）水泥
本工程采用安微芜湖海螺水泥有限公司生产的海螺牌P.O42.5水泥，该品牌水泥各项指标稳定，安定性符合规范标准，28d抗压强度可达到45MPa以上。此外，严格控制水泥入罐温度，水泥进场晾置24小时后方可使用，通过降低水泥温度的方法来降低混凝土出机温度，减少混凝土温度裂缝。
（4）掺合料
为了降低混凝土胶凝材料水化热、改善混凝土和易性、减少混凝土泌水，本工程胸墙主体采用优质的二级粉煤灰作为掺合料，用等量取代法进行掺加，掺量为15%，同时粉煤灰的掺入也提高了胸墙混凝土的耐久性。
（5）减水剂
本工程在砼中使用江苏苏博特厂家生产的缓凝性高性能减水剂，减水率可达25%~ 35%，针对南方气温较高、混凝土坍损较快的特点，在减水剂中掺入适量缓凝组分，控制混凝土初凝时间在4-5h，减少运输过程的坍落度损失，对减少混凝土裂缝起到一定作用。
（6）拌合用水
本工程混凝土拌合用水采用自来水，无杂质，PH值大于5，经检测，氯离子含量均不大于200mg/L，SO42-均不大于0.22%，符合规范要求。
3.2混凝土材料温度及搅拌质量控制措施
(1)混凝土所用原材料仓搭设防晒棚，避免烈日暴晒，水池采用隔热泡沫覆盖。
(2)搅拌好的混凝土在卸出之前不得再投入拌合料。严格控制水灰比和坍落度，不得随意加减用水量。
(3)施工中，根据混凝土拌合料要求的均匀性，强度增长的效果及生产效率几种因素，确定合适的搅拌时间，但混凝土搅拌最短时间要符合规范要求。
（4）设置搅拌站两座，2m3搅拌站作为主站，1m3站搅拌站作为备用站，确保混凝土供应连续，防止施工中断产生施工冷缝。
3.3混凝土运输、浇注的控制措施
(1)采用罐车运输混凝土，现场设4辆12m3罐车进行混凝土运送，其中1台为备用车辆，确保发生车辆故障时砼供应不中断，保证施工顺畅。
(2)搅拌站与现场距离在2km之内，设专人调配车辆运送间隔，确保混凝土从拌合机卸料运输到现场后可以及时浇筑入模。
(3)混凝土的坍落度严格按照配合比设计执行。
(4)混凝土浇注自由倾落高度不大于3m。
3.4预防蜂窝、麻面、露筋、孔洞及夹渣等的措施
(1)混凝土分层浇注与振捣，分层厚度为30cm。
(2)插振移动距离不大于400mm,振捣器至模板的距离不大于200mm,为保证上下两层混凝土的粘结效果，振动棒插入下层混凝土内5cm左右，插点应均匀排列，移动方式有行列式和交错式两种，以防漏震。
(3)振动时间控制，一般以被振混凝土表面布满水泥浆，无明显下沉，充满四周不呈现气泡为宜。
(4)浇捣时要经常观察是否有模板移位、胀模、漏浆等现象，便于及时处理，对散落在模板平台的混凝土残渣必须及时清理。
(5)振动时严禁依靠钢筋转动振幅和频率，严禁把钢筋挤向模板处。
(6)拆模时间按不同构件类型和气温确定，不能过早拆模，以防缺棱掉角及麻面。
(7)在支模前把接搓处的水泥薄膜和松动石子以及软弱混凝土层清理干净，用高压水枪冲刷接茬面，将散落混凝土表面的铅丝等杂物冲净，在混凝土浇注前，必须再次清理各种垃圾并洒水湿润。
(8)混凝土浇筑时间根据潮位情况合理安排施工，确保施工工作区域被潮水淹没前浇筑完毕并初凝完成。
3.5预防大体积混凝土裂缝措施
根据该工程胸墙结构特点及施工环境分析，混凝土出现裂缝的原因主要为温度裂缝、收缩裂缝。其中，胸墙主体混凝土体积较大，钢筋密集，温度应力是产生裂缝的主因；面层厚度较小，在主体结构达到一定强度后再进行施工，约束和收缩是产生裂缝的主因。本工程的主要防裂措施如下：
（1）严格控制混凝土的温度。
①胸墙施工前进行典型施工，确定合理的施工工艺。
②掺加具备缓凝效果的高性能减水剂，采用低水化热水泥，由此降低混凝土内部温度由水泥水化热引起的极限温度，降低混凝土内外温差。另一方面通过适当缓凝作用推迟水化热峰值达到时间，进而使混凝土达到相对较高强度，增强混凝土抵抗收缩应力的能力。
③掺加粉煤灰拌制混凝土。粉煤灰可以有效降低混凝土胶凝材料水化热、改善混凝土和易性、减少混凝土泌水，同时粉煤灰的掺入也提高了混凝土的密实度，其二次水化作用可以提高混凝土强度等级，对混凝土防裂有较大的积极影响。
④严格控制混凝土的入模温度，安排夜间或清晨温度相对较低的时候浇筑混凝土，尽量避开中午浇筑混凝土。
⑤在胸墙中上设置散热孔，散热孔间距约3m，散热孔内加水，降低混凝土内部温度。
图：在胸墙中埋设则温导线并分析内部温度变化情况
（2）减小混凝土的收缩裂缝
①施工现场风力较大，混凝土浇筑后受风失水将导致混凝土表面收缩，产生龟裂，为此，混凝土抹面完成后先用塑料薄膜覆盖，以保证表面不受粘连破坏，待混凝土终凝后再铺设土工布，洒淡水养护。
②提高混凝土浇筑、振捣和抹面的质量，保证湿润养护的时间，指派专人负责养护，设置养护专用水车，拆模后及时对混凝土进行养护，胸墙顶面及侧面采用土工布覆盖养护，预留坑内采用蓄水养护，并按要求如实填写养护记录，于下班前提交当天养护记录到项目技术人员处进行审核，技术质量人员随时抽查养护人员的养护记录，确保记录的真实性。
3.6码头面层质量控制措施
(1)严格控制混凝土的原材料质量，加强进场复验，不合格的材料坚决退场。
(2)优化混凝土配合比设计：
①严格控制水灰比，面层混凝土水灰比控制在0.45以下。
②掺入减水剂，改善混凝土的技术性能，确保含气量控制在3%-5%，确保混凝土的保水性和施工的和易性。
③降低混凝土坍落度，坍落度为80-100mm。
(3)采取合理的混凝土施工工艺
在面层内增设钢筋网片，并在井、坑、沟边角处增设钢筋网片予以防裂。砼振捣采用φ70mm插入式振捣器进行振捣，振捣顺序从近模板处开始，先外后内，移动距离不大于400mm ,振捣器至模板的距离不大于200mm，并尽量避免碰撞模板或预埋件，振捣时垂直插入砼中，并快插慢拔，以利均匀振实，振捣时间约为10-20秒。
(4)严格执行“二次抹面”的规定，加强表面的抹面工作，人工用木抹子搓平、搓实，铁抹子压紧、压实、走边、压光，铁抹子压面、压光不低于3遍。
(5)及时覆盖，加强养护
养护是使混凝土正常硬化，强度增长的重要手段。养护条件对裂缝的出现有着关键的影响。本工程的面层将采用下述综合性养护措施：
终凝后及时覆盖塑料薄膜和土工布，防止水分过少散失。
②混凝土龄期到达1d时，土工布表面充分洒水，保持足够的潮湿度，直至养护龄期达到14d以上，方可停止养护。
(6)及时切缝
间隔3米一道，缝深按50mm控制，所有预留井、坑、墩位置增设一条切缝。根据施工经验，混凝土面层切缝的时间一般在浇筑后1d内，当混凝土达到设计强度的25%-30%时进行,切缝时严格控制宽度和深度。切缝后及时做好土工布的覆盖，以便继续进行养护。
4、胸墙变形缝质量控制措施
为使变形缝线条清晰，将胸墙变形缝两侧混凝土由传统的“平缝”做成“凹缝”，“凹缝”两侧混凝土抹角处理做成“八”字形(如下图所示)，这样既可使变形缝线条清晰，而且还可防止变形缝两侧混凝土漏浆，防止结构变形时拉裂相邻构件边角。
论文作者:王祥云,洪张春
论文发表刊物:《防护工程》2018年第35期
论文发表时间:2019/3/5
标签：混凝土论文; 胸墙论文; 钢筋论文; 模板论文; 沉箱论文; 面层论文; 措施论文; 《防护工程》2018年第35期论文;