談碼頭面層施工技術措施

姚文輝

(中交第四航務工程局第二工程有限公司，廣東廣州 510300)

為充分滿足經濟發展、貿易流通的需要，我國大力推進了碼頭工程項目的建設，從而進一步帶動了碼頭面層施工技術、施工工藝的創新與發展。從目前來看，我國碼頭工程的內部和外部質量均達到了一個新的階段，有很大程度的提高。然而，在實際的碼頭工程建設中，我國仍有許多碼頭面層的施工并未采取合理、有效的技術措施來防范、治理裂紋的產生，雖然并未威脅到碼頭整體結構的安全，但嚴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生已成為廣大學者、施工技術人員普遍關注的話題。以下，本文就碼頭面層裂紋的成因進行分析，同時提出相應的施工技術措施。

1 碼頭面層施工裂紋的成因分析

目前，我國多數的碼頭工程建設項目，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體，在澆筑的過程中將持續發生物理反應、化學作用，以至于混凝土的強度、齡期不斷加大，從而引起內部濕度、溫度變化，導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、養護不當等不規范的施工操作也將直接造成面層出現裂紋。碼頭面層施工出現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，裂紋的產生有很大一部分是由于溫差變化所引起的溫度裂紋。在實際的碼頭面層施工進行混凝土的澆筑時，由水泥的化學反應所產生大量的水化熱，需要通過混凝土的外表面向外傳導、散發，然而由于混凝土的熱傳導能力較差，該部分的熱量無法釋放，以至于混凝土的內、外出現過大溫差，當由溫差所產生的應力超出混凝土初期的抗拉強度時，混凝土必將產生裂紋。值得注意的是，在氣溫較低的冬季進行施工時，碼頭面層在低溫氣流或過早清除保溫層的情況下，極易產生非均勻降溫，使混凝土的外表溫度大幅下降，以至于碼頭面層出現收縮裂紋。

2)施工混凝土的配合比失誤:在碼頭工程建設中，碼頭面層混凝土的施工、澆筑，如果沒能嚴格控制混凝土的水灰比則極易產生裂紋，其主要是由于碼頭面層預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，將產生收縮現象而產生裂紋。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，以至于抗拉強度的大幅降低產生裂紋。若采用商品混凝土進行碼頭面層的澆筑，在生產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遠超出粉煤灰，在實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，由此導致混凝土在固化、凝結的過程中蒸發、流失大量水分而引起收縮、產生裂紋。

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，施工作業人員往往會進行過度地抹平壓光，以至于混凝土的表面浮現大量的細骨料、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，導致混凝土面層水分的大量流失、蒸發，碼頭面層受凝縮影響而出現裂紋。此外，倘若在進行混凝土外表面的壓光時撒干水泥，也將產生相同效果引起裂縫。

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

5)施工混凝土的化學反應:在進行碼頭面層混凝土的施工時，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將出現化學反應，其不僅會生成大量的碳酸鈣，同時也將引起混凝土的體積收縮，而此時混凝土的內部并未出現碳化，從而造成面層出現細微龜裂。空氣相對濕度在30%～50%之間的碼頭面層施工，由于施工環境較為干燥，極易出現此種化學反應而引起龜裂。

2 有效防范裂紋產生的施工技術措施

1)混凝土澆筑過程中的施工技術:碼頭工程項目的建設，在進行面層混凝土的澆筑時，應最大限度的減少現澆混凝土與預制板的相對齡期差，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境或夏季進行澆筑，倘若必須進行施工則需要在骨料場增設遮陽設施，同時盡量避開高溫時段，在夜間進行澆筑。在實際進行碼頭面層的混凝土澆筑時，需利用空壓機在施工操作的前一天將預制板的外表面處理干凈并用淡水進行沖洗，最后在其表面覆蓋土工布，待覆蓋時間超過6 h后方可正式施工。在進行頂梁混凝土的澆筑時，應事先將混凝土澆筑至與預制板平齊高度，待已澆筑的混凝土達到一定強度后，方可進行面層的施工、澆筑，以此保證碼頭面層混凝土的厚度均勻。此外，還需嚴格控制切縫的時間、深度，待施工混凝土的強度達到10 MPa后，可取板厚的1/3左右作為切縫深度并保證其實際深度在40 mm以上，在梁頂兩側布置橫向切縫、在縱梁中心布置縱向切縫。

2)嚴格控制施工混凝土的質量:長期以來，我國碼頭工程項目的施工，在進行混凝土配合比的設計時，不僅需要滿足實際的施工標準與要求，同時還應綜合考慮引起面層裂紋的各種預先因素。因此，在實際進行施工混凝土的拌制時，應嚴格依據由設計單位所提供的配合比清單加以控制，倘若采用商品混凝土，則需及時與供貨廠家溝通，分析、計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或根據實際情況選取適量的聚丙烯纖維，并嚴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。在實際的施工操作中，首先需要根據分條線的具體位置，在面板上彈線，同時沿線路方向設置砂漿墊墩并抄標高，其上支立經調直的固定側模板，使用砂漿封堵模板的縫隙，砂漿宜選用低標號的。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定范圍，應重新彈線，并將模板鋸直，再用來施工相鄰板塊，以避免出現“雙眼皮”現象。如果條件允許，不重復使用模板最好。

4)面層混凝土的養護施工技術:待碼頭面層施工、澆筑完畢后，應嚴格禁止為圖方便而采用海水進行混凝土的養護。在混凝土施工拉毛后，首先需要進行一天的養護，然后利用土工布進行覆蓋、灑水養護，設定周期為21 d，在整個養護過程中應保持碼頭面層混凝土的濕潤。此外，碼頭面層混凝土的強度倘若尚未達到施工標準與設計要求，則嚴禁在其表面附加任何應力、荷載。

3 結語

隨著經濟的飛速發展、貿易流通的越發頻繁，我國在大力推動碼頭工程建設項目的同時，也對其施工技術、施工工藝、施工質量提出了新的要求。作為碼頭工程施工的質量通病，面層裂紋的產生主要是由于施工措施與養護方法不當、混凝土的質量不合格及配比失誤所造成。為有效防范面層裂紋的產生，必須嚴格把控混凝土質量，以科學、合理、規范的施工技術與工藝進行混凝土的澆筑、養護、支模，提高施工質量、延長面層的使用壽命。

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