港口混凝土工程中的试验检测技术

2020-06-29林荣宝

四川建材 2020年6期

林荣宝

(中交三航(厦门)工程有限公司，福建厦门 361006)

1 工程概况

本项目莆田兴化港区涵江作业区1号～3号泊位工程位于兴化湾湾顶、江口镇东侧的滩涂海域，地理位置为东经119°12′，北纬25°27′，地理位置见图1。本工程新建涵江作业区1号、2号2个3万t级通用泊位(码头水工结构均按靠泊7万t级散货船设计)和3号1个7万吨级散货泊位，以及相应的配套设施，建设内容主要包括码头主体、港池疏浚(含航标)、护岸工程、陆域形成及软基处理工程。本工程总面积为32.965万m2，陆域形成设计标高为+8.73～6.55 m，交工标高为8.93～9.75 m。为便于以后工程衔接，1号～3号泊位两端各设延伸段，其中1号泊位延伸段52.89 m，3号泊位延伸段50.38 m。

图1 地理位置图

2 码头施工方法

2.1 基床抛石、夯实整平

基床抛石前应测量检查基槽尺寸有无变化，如有变化应按设计的要求进行处理[1]。基槽底回淤沉积厚度>0.3 m时应清除，基槽抛石应根据夯实要求安排分层抛石。抛石完成后必须进行断面测量，以作隐蔽工程验收资料。

本工程基槽抛石采用爆夯法进行夯实处理。爆夯法夯实施工技术要求：基槽抛石的分层厚度、药包悬吊高度及重量、布药方式、爆夯遍数、一次爆夯的总药量等参数需经设计和试验确定，爆夯施工时应先进行试爆以确定夯沉量标准，目前暂按夯沉量15%考虑，基床爆夯分层厚度不宜大于6 m。爆夯设计时应考虑爆夯对周边建筑物和环境的影响，确保安全。为防止出现较大的不均匀沉降，施工单位要综合考虑整个工程基床施工质量控制，对后期沉降可能较大的地段应增加爆夯次数。合理控制沉箱安装后的抛填流程，加强位移和沉降观测，防止发生严重的工程质量事故。基床顶面应从前向后预留1%的倒坡，预留基床沉降量皆定为100～150 mm，施工时应按基床厚度进行预留。抛石基床经夯实处理后，应按规范要求对基床进行整平，基床整平建议采用三条控制钢轨，整平质量要求按水工相关规范执行，符合要求后方可安装沉箱。明基床外坡应进行理坡处理，每段基床整平后应及时安装沉箱。

2.2 沉箱预制及安放

施工单位可在项目周边地区选择合理位置建设沉箱预制、出运场地[2]。沉箱安装须采用3 500 t以上的半潜驳及200 t以上起重船配合安装。沉箱在陆上预制，混凝土达到100%设计强度后乘潮装驳，运至现场安装。根据沉箱结构计算要求，本工程沉箱在安装全过程中其箱内外的水位差严格控制在设计范围以内，以防水压力过大造成沉箱结构的破坏或开裂。安装前应检查进水阀门是否正常。沉箱内回填海砂时，相邻两个仓格应均匀抛填。

沉箱安装应整平一段、安装一段，防止时间相隔过长以后回淤。安装时应避开台风等不利天气。天气剧变时应增设安全措施。沉箱安装前应对基床进行检查，基床顶面不应有回淤沉积物，沉箱安装时浪高应<0.5 m。沉箱安装就位经检查高程、位置无误后应立即堵塞吊孔和进水孔，及时向箱内回填中粗砂，以保证沉箱稳定。沉箱安装完毕后在沉箱四角顶面布设沉降位移观测点，测量初始值，以后按设计和规范规定时间进行沉降位移观测，并做记录。

2.3 沉箱内回填

本工程沉箱内主要填料为海砂，前仓高程-2.0 m以上为10～50 kg块石，顶部为二片石，抛砂量较大。箱内回填砂应在沉箱安装后及时进行，以确保沉箱结构稳定和安全。抛填方法可采用水上皮带砂船抛填。前仓块石和上部二片石应在箱内填砂到位并验收合格后进行，一般采用民船运输、机械抛填。同一沉箱的各舱回填应同步进行，回填面高差不超过1 m。

2.4 倒滤层施工

沉箱接头空腔内倒滤层、基床后坡倒滤层及土工布、胸墙及沉箱结构缝处土工布及袋装碎石倒滤设施均应严格按设计要求施工，倒滤层所用材料粒径应严格按设计要求，以避免回填砂渗漏，施工过程监理应旁站检验并拍照留底，以便抽查检验。

2.5 沉箱后侧回填

待沉箱内回填中粗砂、沉箱间倒滤结构施工完成后，且沉箱后墙外铺设土工布及基床后坡倒滤层和土工布施工完成后，方可进行沉箱后中粗砂和护岸块石的回填[3]。回填顺序为从沉箱后往岸侧陆域推进。沉箱后方回填中粗砂要求内摩擦角不小于28°，含泥量不大于5%。抛填工艺可采用皮带船等船机直接抛填，用移船控制均布抛填厚度，每层控制厚度为1.0～1.5 m，以减少堆砂荷载对沉箱结构的影响。根据不同水位及堤顶标高采用不同吨位的砂船抛填，以满足施工吃水要求。沉箱后方回填砂至设计标高后需进行振冲密实处理。在回填过程中，应对码头、护岸的回填高度、内外水位、位移和沉降进行观测。如发生变形等危险迹象时应立即停止回填，并采取有效措施。

2.6 现浇混凝土胸墙施工

混凝土胸墙施工分段应与沉箱接缝位置一致，施工单位可采用分层施工，但其分块、分层数及位置应按规范要求处理好接缝质量问题。码头上部胸墙内有预留孔、槽及各类预埋件，施工前施工单位应逐一列出以防施工遗漏，如有矛盾以专业图纸为准，并及时通知相关设计人员。胸墙混凝土浇筑应在沉箱后填料回填至设计标高(+9.35 m)，且沉箱箱体沉降观测稳定后进行。

2.7 基床前沿回填海砂

为保证码头结构安全，基床前沿回填海砂应与基床抛填施工同步进行。回填海砂要求重度不小于18 kN/m3，竣工标高应满足设计要求。

2.8 后轨块体和轨枕道渣施工

块体二片石垫层及轨枕碎石道渣应进行碾压，碾压采用18 t压路机滚压8次，碎石道渣应力应>0.4 MPa，压实度不小于93%，地基应力应达到0.3 MPa。后轨块体和轨枕道渣基础应结合陆域回填施工，不得进行二次开挖。

3 试验检测

不同地势情况下的混凝土材料选取是不一样的，对港口码头工程来说，混凝土选取了钢筋混凝土，为了确保该混凝土对港口地区的适用性和持久性，分别从主体结构混凝土的抗压能力、主体结构混凝土的均匀程度、混凝土的钢筋位置和保护层厚度、混凝土的缝隙和混凝土的路面层强度五个方面进行试验检测。

1)主体结构混凝土抗压能力。对主体结构混凝土的抗压能力测量主要选取回弹法方式，其测定数值会和《水运工程混凝土试验规程》(JTS/T 236-2019)(以下简称《混规》)中规定的标准数值进行对比。由于港口码头的地势问题，使得测量主体结构的混凝土只能选取迎水面一侧。主体结构混凝土的测量一共分成6个段位，针对每个段位再分别选中2个区域，即一共对12个区域进行测量。对测量值进行计算之后，其混凝土抗压能力如表1所示，表1显示出主体结构混凝土的抗压能力符合标准要求。