黃棗
(中交第三航務(wù)工程局有限公司南京分公司,南京210011)
本項目為位于環(huán)加勒比海地區(qū)洪都拉斯東海岸的科爾斯特港的OPC集裝箱碼頭工程??茽柼厮垢凼窃搰畲蟾劭?,項目建成后,將極大地促進(jìn)當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)發(fā)展。
碼頭全長350m,寬41m,共計47個排架,現(xiàn)澆軌道梁700m;南引橋?qū)?6m,長75m,共計6個排架;北引橋?qū)?0m,長40m,共計5個排架。
該工程除預(yù)制板外均采用泵送混凝土工藝,泵送混凝土約占總方量的85%?;炷劣僧?dāng)?shù)刈畲蠼ㄖ藾URACRETO(都日格瑞道)供應(yīng)。由于地材限制,混凝土配合比采用機制砂混凝土,加之洪都拉斯地處熱帶地區(qū),如何提高熱帶地區(qū)機制砂混凝土的泵送性能對于本項目至關(guān)重要。
項目所在地洪都拉斯科爾特斯港,屬熱帶雨林氣候,盛行西北風(fēng)。年平均氣溫約31℃。全年平均降雨量約2 000mm,雨量集中在夏季,常年有丘巴斯科雷雨。熱帶地區(qū)特有的高溫、多雨、大風(fēng)等客觀因素,對混凝土施工造成了影響。
洪都拉斯是一個多山的國家,缺乏天然河砂,配合比設(shè)計時采用機制砂。配合比為:水泥∶粗集料∶細(xì)集料∶水∶DX(美標(biāo)D類普通減水劑)∶FXL(美標(biāo)F類高效減水劑)∶616(防腐劑)=465.79kg∶851.05kg∶898.15kg∶177kg∶2.73L∶2.13L∶10kg=1∶1.827∶1.928∶0.38∶0.006∶0.005∶0.021【1】。水灰比0.38,砂率48.7%。
泵車采用從國內(nèi)新購中聯(lián)重科90地泵。
本工程首件26#橫梁于2017年9月28日澆筑完畢,9月30日拆除模板后發(fā)現(xiàn)橫梁外觀質(zhì)量差,冷縫明顯(見圖1)。
圖1 由于泵送停擱,混凝土表面出現(xiàn)冷縫
2.5.1 質(zhì)量問題危害大
因泵送性能差,造成現(xiàn)場混凝土施工困難,極易出現(xiàn)質(zhì)量問題,甚者泵送中斷,引起質(zhì)量事故。
2.5.2 成本代價高
混凝土泵送性能差,對設(shè)備的損耗也加大,設(shè)備維護(hù)費用增大,對混凝土造成浪費,增加勞動力成本。
2.5.3 進(jìn)度要求高
拖延施工時間,影響下道工序的正常開展,對節(jié)點目標(biāo)有著重大影響。
2.5.4 合同約定
若節(jié)點工期延期,將面臨6.5萬美元/d的罰款。
2.5.5 社會效應(yīng)
向業(yè)主和咨詢工程師證明施工能力和履約能力,營造二次經(jīng)營范圍。
科爾特斯港常年高溫,白天期間紫外線特別強烈,曬在人身上有很強的灼燒感。澆筑混凝土?xí)r,表面水分散發(fā)很快,以至坍落度損失非???,尤其在泵管中,混凝土溫度上升很快,一旦稍有停頓,混凝土凝固非???,泵車泵送壓力陡增,如若處理不及時,堵管的概率非常高。
當(dāng)?shù)氐那鸢退箍评子?,雨勢兇猛,雨量較大,在施工過程中,只能采取避讓的方式,另選其他時間段澆筑。對于熱帶地區(qū)特有的高溫多雨季節(jié),晴天避開中午高溫,雨季避開下雨,盡管也做了相應(yīng)的夏季雨季措施,但還是以盡量避開不利天氣為最佳方案。
機制砂的供應(yīng)商為洪都拉斯最大集料生產(chǎn)商AGRECASA(阿格日卡薩),該國缺乏優(yōu)質(zhì)天然中粗砂,只能使用機制砂,機制砂的棱角分明,拌和混凝土的流動性差,不利于機制砂混凝土的泵送,因此,需有效降低機制砂的棱角度,這是提高機制砂混凝土泵送性能的難點。另一方面,生產(chǎn)過程中機制砂質(zhì)量不穩(wěn)定,細(xì)度模數(shù)很難控制在一定的范圍內(nèi),或粗或細(xì),也給混凝土調(diào)節(jié)增加了很大的難度。經(jīng)過當(dāng)?shù)貙<易稍兗艾F(xiàn)場實際拌和,機制砂的細(xì)度模數(shù)控制在2.6~3.0,混凝土的和易性得到明顯改觀,流動性也得到了加強。
攪拌能力差的原因在于攪拌車和攪拌時間。混凝土攪拌所采用的攪拌車,區(qū)別于我國的強制式攪拌機,攪拌能力有限,混凝土攪不透,形成未攪開的混凝土塊團(tuán)。加之該國機械化程度低,攪拌車的租金高,配備率有限,不能滿足現(xiàn)場的施工進(jìn)度,經(jīng)常出現(xiàn)等待喂料的情況,攪拌時間很難得到保障,機制砂混凝土的泵送性能更差。經(jīng)過與混凝土供應(yīng)商的積極協(xié)商,在調(diào)配攪拌性能好的攪拌車的基礎(chǔ)上,再增加2輛攪拌車,攪拌效果得到明顯好轉(zhuǎn)。
由于地泵是我國新購的地泵,剛開始時機械處于磨合期,泵送性能需要調(diào)節(jié),如果泵送壓力過大,對地泵的損壞很大,一旦損壞,混凝土施工只能暫停?;炷帘霉苓B接的關(guān)鍵體現(xiàn)在彎頭及連接處,壓力過大的情況下,易出現(xiàn)爆管的情況。
經(jīng)統(tǒng)計信息,對收集的前10次澆筑數(shù)據(jù)進(jìn)行分類、統(tǒng)計,整理見表1。
表1 施工及外觀質(zhì)量調(diào)查表
通過表1施工及外觀質(zhì)量調(diào)查表可以得出,混凝土泵送性能整體較差。
現(xiàn)場質(zhì)量控制人員缺乏經(jīng)驗,施工人員缺乏質(zhì)量意識,思想意識停留在一般混凝土認(rèn)識上,不能夠?qū)釒У貐^(qū)機制砂混凝土足夠重視。項目部組織研究,講解質(zhì)量控制要點和施工細(xì)節(jié)。組織所有參與混凝土施工的人員進(jìn)行首件總結(jié),制作PPT動畫演示,讓工人更加形象地了解施工細(xì)節(jié)處理措施?,F(xiàn)場項目部和施工隊之間配備對講機,專門配置混凝土頻道,有問題及時溝通,及早解決。
通過組織技術(shù)總結(jié)、交底,管理人員和施工人員質(zhì)量意識明顯增強,現(xiàn)場質(zhì)量控制更加精細(xì)。
在施工過程中,通過采取冷卻機冷卻水和加冰等措施,嚴(yán)格控制混凝土的溫度在35℃以內(nèi),并加強對混凝土的溫度檢測。
組織混凝土供應(yīng)商及集料供貨商在混凝土開工前就提高機制砂質(zhì)量穩(wěn)定性召開會議,在集料場的生產(chǎn)環(huán)節(jié)加強質(zhì)量控制,提高機制砂生產(chǎn)的穩(wěn)定性;在攪拌樓現(xiàn)場對進(jìn)場材料加強抽樣檢測,并送專業(yè)檢測機構(gòu)進(jìn)行檢測。
通過與混凝土供應(yīng)商及集料供貨商的努力,機制砂的細(xì)度模數(shù)基本控制在2.6~3.0,各級配的波動范圍很小,為混凝土的泵送性能奠定了堅實的基礎(chǔ)。
根據(jù)天氣、機制砂質(zhì)量的波動、地泵泵送壓力的大小和現(xiàn)場施工要求對混凝土配合比進(jìn)行調(diào)整和優(yōu)化。根據(jù)施工時段的氣溫,相應(yīng)調(diào)整加冰的數(shù)量,以控制混凝土溫度在規(guī)范范圍以內(nèi);根據(jù)天氣是否有雨,控制混凝土的坍落度符合現(xiàn)場施工要求;根據(jù)機制砂的細(xì)度模數(shù)調(diào)整混凝土的砂率,保證混凝土的和易性。在長距離泵送過程中,本項目最長泵送距離近400m,由于泵管長及彎頭數(shù)量增多,地泵的泵送壓力大。調(diào)整配合比時從砂漿就已經(jīng)開始,由于需要更多水泥漿潤管,增加水泥漿數(shù)量,由1m3調(diào)整為2m3,或者增加砂漿的水泥用量,每1m3增加100kg水泥,提高水泥漿的數(shù)量。混凝土方面,除了調(diào)整砂率增加水泥用量外,加強混凝土攪拌車的攪拌能力,提高混凝土的均勻性也是很重要的。
通過現(xiàn)場的機制砂細(xì)度模數(shù)不斷地調(diào)整混凝土配合比,以適應(yīng)現(xiàn)場狀況及混凝土泵送要求,再根據(jù)現(xiàn)場泵送壓力的大小對配合比進(jìn)行微調(diào),在此基礎(chǔ)上加強攪拌能力以及對攪拌時間的控制,混凝土攪拌均勻,混凝土的泵送性能達(dá)到最優(yōu)。
提高混凝土的泵送性能,地泵本身的機械性能是很關(guān)鍵的因素,本工程采用的是從國內(nèi)進(jìn)口的中聯(lián)重科90地泵。在日常的保養(yǎng)過程中,除了正常的機械保養(yǎng)維護(hù)外,對輸送缸中的活塞環(huán)要重點檢查,這是影響泵送壓力的重要原因,如果損壞更換新的活塞環(huán)即可。定期檢查切割環(huán)與眼鏡板之間的間隙,一般情況下應(yīng)≤2mm。
泵管聯(lián)結(jié)順暢,減小泵送阻力,這在施工過程中也是很重要的。布管不合理,增加泵管連接長度和彎頭數(shù),都會增大泵送壓力。泵管未清理干凈,增大混凝土泵送過程中的泵送阻力,還會對海綿球造成損壞,導(dǎo)致在使用過程中海綿球處水泥漿流失。泵管接口處橡膠密封圈損壞或老化,以及泵管連接環(huán)清理不干凈也會造成水泥漿流失,帶來的后果就是混凝土的和易性變差,泵送壓力陡增。在清洗泵管時要特別注意彎頭和軟管的清洗,這是堵管的常見處之一。
泵車及泵管連接處于最佳狀態(tài),減小了設(shè)備及設(shè)施過程中的故障率,也極大地減小了混凝土在泵送過程中的阻力,在提高本工程機制砂混凝土泵送性能過程中功不可沒。
綜上所述,通過采取一系列方法,提高熱帶地區(qū)機制砂混凝土泵送性能,該工程質(zhì)量和進(jìn)度得到保證,實現(xiàn)了既定目標(biāo),同時也提升了其他分項工程建設(shè)質(zhì)量水平,工期進(jìn)度得到保證。本文為洪都拉斯項目在提高熱帶地區(qū)機制砂混凝土泵送性能中不斷摸索的一點經(jīng)驗,希望對環(huán)加勒比海地區(qū)的類似項目能有所幫助。