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【技术交流】码头面层施工技术措施分析

文/董艳平

发布时间:2016-05-27 16:14:53


摘要:由于我国经济建设发展的需要,涌现出大量的码头工程,其施工工艺和施工技术也随着工程越来越多而得到了完善和提高。目前来看,我国码头工程的内部和外部质量均达到了一个新的阶段,有很大程度的提高。然而,在进行码头面层施工时,依然没有非常有效的措施来控制面层裂纹的产生。码头面层裂纹主要产生于施工期,主要表现为浅表性裂纹,以细微龟裂的形式存在。面层裂纹对结构的安全没有影响,但是却可以影响码头的外观和面层的使用寿命,因此在施工中必须采取有效的技术措施,以预防和控制码头面层裂纹的产生。本文对产生面层裂纹的原因进行了认真地分析,并提出了预防面层裂纹产生的施工技术措施,为提高码头面层施工质量提供了有效的技术支持。

关键词:码头面层;裂纹;产生原因;施工技术措施

1 引言

由于我国经济建设发展的需要,涌现出大量的码头工程,其施工工艺和施工技术也随着工程越来越多而得到了完善和提高。目前来看,我国码头工程的内部和外部质量均达到了一个新的阶段,有很大程度的提高。然而,在进行码头面层施工时,依然没有非常有效的措施来控制面层裂纹的产生。码头面层裂纹主要产生于施工期,主要表现为浅表性裂纹,以细微龟裂的形式存在。面层裂纹对结构的安全没有影响,但是却可以影响码头的外观和面层的使用寿命,因此在施工中必须采取有效的技术措施,以预防和控制码头面层裂纹的产生。可是要采取什么技术措施才能有效控制面层裂纹的产生呢?这个问题已成为当前许多从事相关工作的施工技术人员多关注的问题。我在多年的参与码头面层施工的过程中,总结了一些经验,现在写出来,以供各位码头面层施工技术人员参考和探讨,以期得出更加合理和全面的码头面层施工技术措施。

2 头面层裂纹产生的原因

码头面层主要是以现浇混凝土的施工方法形成,混凝土是由不同材料组成的非均质体,主要包括水、水泥、砂、碎石等材料,在混凝土浇筑成型后,内部不断发生化学反应和物理变化,在混凝土龄期和强度不断增长的过程中,内部温度和湿度也在不断发生变化,使混凝土产生收缩或膨胀,导致面层出现裂纹。从其原材料和施工因素分析,可以分为以下几个原因。

2.1 混凝土质量不合格

在浇筑混凝土时,没有控制好混凝土的水灰比,导致水灰比过大,同时由于预制板表面过于干燥,吸收了混凝土中的大量水分,致使混凝土收缩产生面层裂纹;在拌制混凝土时,使用了含泥量过大的骨料,导致混凝土成品中含有大量的泥,加大了混凝土的收缩量,时抗拉强度降低,产生面层裂纹;若浇筑时采用的是商品混凝土,商品混凝土在生产的过程中一般会加入粉煤灰掺合料,由于粉煤灰的相对密度比水泥小,在浇筑混凝土时,粉煤灰掺合料易于浮在混凝土的表面,致使混凝土表层的水泥含量相对变少,减缓了混凝土的水化反应速度,在混凝土凝结的过程中,水分大量蒸发,使混凝土收缩产生表层裂纹。

2.2 抹平压光过度

在混凝土浇筑完成后,施工人员为了码头面层的外观考虑,过度地实施抹平压光,使水泥和细骨料过多地浮于混凝土表面,形成了砂浆层,砂浆层含水量很大,具有较大的干缩性。使面层水分大量蒸发,出现凝缩而产生面层裂纹。还有的施工人员压光时在混凝土表面撒干水泥,同样会出现凝缩而产生面层裂纹。

2.3 混凝土中的氢氧化钙与空气中的二氧化碳发生化学反应

面层混凝土水泥浆中的氢氧化钙易和空气中的二氧化碳发生化学反应,从而生成碳酸钙。这种反应可以引起面层体积的收缩,受到结构内部未碳化混凝土的约束,也可以使面层出现细微龟裂。当空气相对湿度在30%50%时,此时空气相对湿度较小,周围环境非常干燥,更容易发生这种情况。

2.4 养护不当

当码头面层成型后,对混凝土的养护不当。如面层混凝土抹面后为及时覆盖养护,但遇到干热大风天气时,混凝土表面受到风吹日晒,水分蒸发比较快,致使混凝土体积收缩过大。而此时混凝土内部的变化很小,收缩也不大,使表面收缩变形受到约束,产生拉应力,导致面层开裂产生裂纹。

2.5 水泥产生水化热使温差加大

码头面层的各种裂纹中,由于温差加大而产生的温度裂纹占有很大比例。混凝土在浇筑的过程中,水泥会产生大量的水化热,由于热量主要从混凝土表面散发,而混凝土的导热系数较低,使得混凝土表面和内部产生过大温差,产生温度应力,而混凝土早期抗拉强度很低,因此会产生面层裂纹。尤其是在冬季施工时,面层受寒潮袭击或保温层清除过早,均会产生非均匀降温,使混凝土表面温度急剧变化,引起降温收缩而出现面层裂纹。

2.6 预制板沉降导致面层出现规则裂缝

规则裂缝的形状比较平直,多平行于码头的横向和纵向,有规律性。规则裂缝主要是由于安装预制叠合板时座浆不饱满、不均匀,在混凝土未硬化或强度不足时受震动或受到了外荷载作用等原因,使预制板发生沉降而产生的。规则裂缝往往出现得比较晚,有些甚至是在码头投入运行以后才出现。

3 施工技术措施

通过对面层裂纹的产生原因进行分析,我们知道产生面层裂纹的因素有很多,若要有效控制面层裂纹的产生,就必须采取有效的施工技术措施,若能结合施工管理控制,对预防面层裂纹的产生更加有利。

3.1 应控制好混凝土配合比,选择合适的原材料

设计单位在进行混凝土配合比设计时,一般都会使配合比在满足施工要求的同时,考虑到控制面层裂纹的因素。因此在拌制混凝土时,一定要严格遵循设计方提供的配合比,若使用商品混凝土,施工方应与混凝土供应商多沟通,计算出合理的配合比。在选择拌制混凝土的原材料时,应严格控制骨料的含泥量,最好选择低热水泥并且收缩率小的水泥。为避免面层产生塑性收缩裂缝,还应在原料中掺入适量的聚丙烯纤维,一般掺入量为1kg/m3,同时还应控制水泥的用量和水灰比,水泥用量宜控制在300kg/m3左右,水灰比宜控制在0.45以下,掺加高效减水剂。混凝土的坍落度宜控制在30mm50mm

3.2 合理布置收缩缝,减小分块尺寸

在浇筑面层混凝土之前,应合理布置面层混凝土收缩缝的位置,适当减小分块尺寸。一般纵向分条缝设在面板安装缝的中间位置;横向分块线,后方承台设在板跨中间和面板安装缝的中间位置,前方承台设在板跨中间和横梁迭合混凝土的两侧位置。纵横缝的间距宜控制在3m左右。

3.3 按规范支拆模板,避免出现“双眼皮”

码头面层混凝土的浇筑一般采用分条浇筑的方法。因此在支模前应先确定分条线的位置,根据分条线的位置在面板上弹线,沿线布设砂浆垫墩并抄标高,其上支立经调直的固定侧模板,使用砂浆封堵模板的缝隙,砂浆宜选用低标号的。拆模后先将模板上的封堵砂浆清除掉,然后检查模板的外边线是否顺直。若外边线顺直度超出规定范围,应重新弹线,并将模板锯直,再用来施工相邻板块,以避免出现“双眼皮”现象。如果条件允许,不重复使用模板最好。

3.4 混凝土浇筑期的施工技术措施

    施工中应尽量缩短预制板与现浇面层混凝土的相对龄期差,以尽量保持预制板与现浇面层变形的同步性。若施工工期允许,应尽量避免在高温季节进行面层混凝土的浇筑,若必须在高温季节浇筑,应在骨料场搭建遮阳棚,并避开高温时间段进行浇筑,最好选在夜间进行施工。在浇筑面层混凝土时,应提前一天用空压机将预制板表面吹干净,用淡水冲洗预制板表面,并覆盖土工布湿润6小时以上。浇筑梁顶混凝土时,应先浇筑至与预制板顶面齐平并达到一定强度,然后再浇筑面层混凝土,以保证面层混凝土的厚度相同。抹平压光应适度,禁止在混凝土表面撒干水泥。在浇筑时尽量不要扰动钢筋。

3.5 混凝土养护期的施工技术措施

    在对面层混凝土进行养护时,禁止使用海水;施工拉毛后养护1天,然后改用土工布覆盖,洒水养护21天;养护期间应保持面层混凝土处于湿润状态;在面层混凝土未达到设计强度之前,不得在面层混凝土上附加其他荷载。

3.6 控制合理的切缝时间和深度

在混凝土强度达到10MPa以后,可以使用切缝机在面层上进行切缝作业。切缝的深度为板厚的1/3,并大于等于40mm。切缝横向布置在横梁梁顶两侧,纵向布置在纵梁中心。

4 结束语

随着我国经济建设的飞速发展,对码头工程的需求程度也越来越高。码头面层裂纹属于码头面层施工的质量通病,主要是由于混凝土的质量不合格、施工和养护阶段未按规范作业而产生的。要避免和减少面层裂纹的产生,就必须有效的施工技术措施。选用合格并且合适的原材料、合理地支拆模板、规范地浇筑和养护等措施,可以有效地控制和减少面层裂纹的产生,提高码头面层混凝土的外观,延长其使用寿命,为创建精品工程提供了有力条件。

参考文献:

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