浅谈海工混凝土施工控制

摘要：海工混凝土是高性能混凝土的一个分支，它具有高性能混凝土的很多优点，本文主要阐述对海工混凝土的施工控制。

关键词：海工混凝土 施工控制施工工艺

一 海工混凝土施工概述

高性能海工混凝土是用混凝土常规原材料、常规工艺，经配比优化而制成的。在海洋环境中具有高耐久性、高体积稳定性和良好工作性的高性能结构混凝土材料。混凝土氯离子渗透性和含气量是海工混凝土目前区别于其他类型混凝土最主要的两个指标。

在国外已建沿海桥梁工程中，很多桥梁结构的破坏其主要原因是来自混凝土病害，由此对混凝土耐久性研究受到国外混凝土专家的高度重视，经过多年的研究，他们对高性能海工混凝土的研究已趋于成熟，有关技术成果已经广泛应用于桥梁工程中。我给工程技术人员虽然对高性能海工混凝土的研究已有多年，但是在跨海桥梁工程中的实际应用仍属于起步阶段。在2005年通车的东海大桥上，我国第一次采用了高性能海工耐久性混凝土技术，经过东海大桥的设计和施工实践的过程，有关工程技术人员的高性能海工混凝土的技术性能虽然有所见识，但是毕竟所积累的技术经验有限，高性能海工混凝土在不同水文和地质条件下的跨海桥梁工程应用中，其配合比设计和施工技术仍然不够充分和完善。

二、青岛海湾大桥施工海工混凝土运用

1、概述

青岛海湾大桥桥梁结构采用海工耐久混凝土，其设计使用年限为100年。由于对桥梁有防腐和冻融要求，和普通混凝土相比有更严格的要求：（1）原材料检验项目增加了28个，要求在海洋环境中具有高耐久性、稳定性和良好工作性；（2）配合比设计检验项目增加了4个；（3）配合比设计强调耐腐蚀要求和抗裂性能，严格控制最大水胶化、最低胶凝材料用量、最大碱含量和氯离子含量等；（4）冻融循环需要300次，弹性模量为70%。

青岛海湾大桥工程钻孔桩海工混凝土设计强度等级为C35F300。从原材料选择与控制、配合比设计和施工工艺控制等方面入手，对钻孔桩高性能海工混凝土技术进行了实验研究，取得的研究成果已成功应用于现场施工。

钻孔桩高性能海工混凝土与普通混凝土在原材料、配合比等方面有所差别，具体表现在：（1）高性能海工混凝土胶凝材料的原材料除水泥外，还要掺用粉煤灰、磨细矿渣等矿物掺和材料作为混凝土掺合料，并保证一定的胶凝材料用量，从而使得混凝土微结构得以优化，大幅度提高混凝土的内部结构致密性，降低混凝土的渗透性，改善混凝土的耐久性能。（2）高性能海工混凝土通过高性能减水剂的合理使用，降低混凝土单方用水量，有利于形成混凝土致密结构。（3）高性能海工混凝土在保证其良好的施工性能和物理力学性能的同时，最大化地提高其耐久性能，尤其是抵抗海洋环境中的氯离子侵蚀作用。

2、 钻孔桩混凝土施工控制

为了保证钻孔桩海工混凝土的施工质量，从施工工艺控制方面主要采取以下几点措施。

1） 混凝土配合比及拌合

电通量是检验高性能防腐耐久混凝土质量的重要指标，在满足混凝土电通量的前提下，采用较低的水胶比，掺入粉煤灰，矿粉等辅助胶凝材料。

原材料本身的质和量波动直接影响混凝土的质量，因此，必须使用与配合比设计时同品质同标准的原材料，并确保称量准确。每盘称量允许偏差：水泥、矿物掺合料、拌合用水0.5%；粗、细骨料、外加剂1%。

混凝土拌制前，应该准确测定砂、石的含水率，并根据测试结果、环境条件、工作性能要求等及时调整施工配合比。

冬季施工严格按投料顺序拌制。先投粗、细骨料，干拌均匀再投入加热的水，等搅拌一定时间后，水温降至40e左右时投入胶结料、外加剂，拌合均匀。

严格控制混凝土搅拌时间一般不少于90s。

混凝土拌制过程中，应对混凝土拌合物的坍落度进行测定，测定值应符合理论配合比的要求，偏差不宜大于20mm。

2 ）混凝土施工

每根钻孔桩混凝土约140立方米， 浇注时间平均为4小时，平均每小时灌注35立方米，考虑混凝土运输距离，应保证拌合站的拌合混凝土数量。

运输设备的运输能力应适应混凝土凝结速度和浇注素的的需要，保证浇注过程连续进行。运输过程中应确保混凝土不发生离析、漏浆、严重泌水及坍落度损失过度等现象。

严格控制钻孔桩灌注前清空质量，保证沉渣厚度和泥浆的比重、粘度、含砂率等各项指标符合规范要求。

三 海工混凝土质量控制

海工混凝土的质量控制是一个严格的系统工程，它与混凝土原材料质量、混凝土的搅拌、施工控制和养护都有密切的关系，项目部对海工混凝土的质量十分重视，采取各项对应措施保证了海工混凝土的质量。

1 原材料控制

原材料方面，实验室加强了对原材料的检测力度，提高了原材料的抽检频率，按照大桥规范要求严格控制材料的技术指标，对新进混凝土外加剂应该进行强度校核。根据不同季节对各类原材料的管理也做了严格要求，按照夏季和冬季的温控措施对集料和拌合水做降温和保温处理。

2 搅拌控制

对混凝土的拌合管理主要是检查混凝土搅拌系统和输送系统是否正常，检查计量系统是否准确，观察输送混凝土压力是否稳定，观察混凝土拌合是否均匀，观察集料的包裹和工作性能。

海工混凝土搅拌时间也应该受到控制，搅拌时间对混凝土的和易性有影响，特别是对含气量影响很大。各部位海工混凝土在浇注过程中应根据实际情况合理选择的搅拌时间，通过观察和实验把混凝土含气量控制在既有利于混凝土泵送和振捣又有利于混凝土的耐久性能。

海工混凝土和物对用水量特别敏感，用水量稍微增多，就容易发生混凝土离析，因此施工中混凝土的单位用水量必须严格控制。在海工混凝土搅拌别应该注意的是单位含水量的控制，施工过程中集料的含水量，往往因为各种因素会发生变动，故现场控制海工混凝土搅拌的实验技术人员应该具有高度的责任心，否则海工混凝土的强度、耐久性、外观质量就难以保证。

3 施工和养护

良好的施工工艺是海工混凝土具有高强度和耐久性的必要条件，正确的浇筑作业有利于海工混凝土的外观性能。海工混凝土在设计中掺入了大量的掺合料，水化速度比较慢，且后期水化需要一些水来完成发应。在混凝土浇筑后应该采取有效措施，保证海工混凝土能有长时间的有效保湿养护。

对海工混凝土如果进行有针对性的变化，使海工混凝土拥有良好的泵送性能是有可能的，但想达到与普通混凝土类似的泵送效果还是有点困难。

另外，海工混凝土由于早期强度低，后期强度高，当工期紧迫时因混凝土原因产生的裂缝也时常发生。混凝土裂缝是个综合问题，涉及到各方面的因素，施工中只有采取综合措施，才能把裂缝程度控制在我们理想的范围内。

每个工地的实际情况是不一样，其工程材料的性质也不同，可是解决问题的思路应该是相似的，所以实验人员应该多学习，并善于积累施工实践经验，使自己具备预知的能力，到真正需要解决施工难题的时候，也就不会手忙脚乱了。其实当实验技术整体水平真正达到一定层次和高度时，就会引起更多的人来关注试验和检测工作，就会更加重视工程质量和成本。

通过多年的施工实践，青岛海湾大桥项目组织相关技术人员开展了跨海大桥高性能海工混凝土相关课题的研究，在收到良好经济效益的同时优质的海工混凝土质量和外观为我们的企业树立了良好的形象。另外，通过研究和实践，也提升了项目部基层技术人才的新技术研发和应用水平，使我们对高性能海工混凝土配比设计及其使用性能有了更深地认识。

总结这些年来，我们在海工混凝土上拥有的技术和实践经验，不仅有利于进一步展开海工混凝土性能问题的研究，而且对今后的跨海大桥施工建设也是极为迫切和重要的。由于受时间和经验方面的不足，我们对海工混凝土的认识还存在局限性，认识水平还有待提高，因此对高性能海工混凝土配合比设计、生产及施工技术在桥梁工程中的具体应用，还有待工程人员进一步地总结和补充。