关键词：港口与航道工程；混凝土配合比；混凝土制备；混凝土养护
前言：港口与航道工程，是指为新建或改建港口与航道和相关配套设施，进行的勘察、规划、设计、施工、安装和维护等各项技术工作和工程实体。现代港口与航道工程对质量的要求更高，混凝土为核心建筑材料，有必要在现有基础上就混凝土配合比设计及施工方法进行探讨，从技术和方法角度为质量工作提供保障。
1 港口与航道工程混凝土配合比设计
1.1材料选取
材料选取，主要是指混凝土所需材料的选择，港口与航道工程中，混凝土用量极大，其基本构成材料包括水泥、集料和添加剂三个方面。水泥的选取，要求结合施工所需，理论上标号应在32.5级或以上，硅酸三钙的含量，应控制在6%到12%之间，无特殊需求，以普通水泥进行建设即可。如果建设方案中对水泥使用提出了特殊要求，使用矿渣水泥、硅酸盐水泥、火山灰质水泥等，应给予对应记录，考虑减水剂的应用[1]。如果建设区域为淡水环境，应减少碱含量，使其出于0.6%以下。集料方面，粗细骨料和掺和料需要有效进行配比，粗骨料可选取各类碎石和卵石，其抗屈服强度应达到混凝土强度的2.0倍，咸水（海水）环境下不可使用活性粗骨料。细骨料的选取应确保其平均粒径在5mm以下，粗砂可达到3.5mm左右，中等细骨料可达到2.5mm左右，细砂则在2.0mm上下，极细骨料可达到1.2mm左右。各类添加剂包括膨胀剂、早强剂、减水剂等，使用时主要考虑结合工程和建设需求，基本原则为，各类添加外的氯离子不得超过0.02%。
1.2参数控制
参数控制方面，要求重视碎石粒径和水泥用量的关系，水灰比、用水量等也均要求纳入参数控制范畴。碎石粒径和水泥用量方面，可参照表1确定：
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混凝土强度参数的控制，主要强调以建设方案为基础，进行实验分析，大型工程中，混凝土试件应至少达到16个，分别考虑不同水灰比、不同骨料粒径在相同养护模式下的强度态势，之后以实验结果匹配建设方案要求，确定技术标准等具体参数。如建设方案要求混凝土强度达到18MPa以上，需要选取强度至少达到18MPa的试件，以其制备参数作为参考。水灰比的计算上，一般以1:0.5作为基础，根据建设区域特点进行分析，咸水环境下，水灰比参数应略大，淡水环境下的港口与航道工程，水灰比可略小，或通过减水剂进行控制。水灰比控制还应考虑坍落度影响，可选参数见表2：
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2 港口与航道工程混凝土施工
2.1混凝土制备和运输
混凝土的制备包括两种方式，如果建设区域面积较大、无风力破坏且施工组织设计合理，可直接根据工程建设需求进行现场制备；当建设区域面积较小、施工组织设计不当或自然条件不理想，存在强风环境，则应考虑混凝土的预制和运输。一般应在施工前1天就次日施工安排分析混凝土用量，做好技术交底，施工作业开始后，将预制的水泥运往施工现场。制备过程中，应重视按照默认参数进行加工，如果运输距离过长，可适当增加用水量5%左右。运输过程中，应避免混凝土暴露于日照环境下，温度维持在40-50摄氏度之间即可。此外，应考虑流动性需求，避免混凝土出现水分离、流动性下降等问题[2]。
2.2混凝土主体施工
进入主体部分施工，应强调工序的标准化，对施工区域进行标记，做好标高处理。如混凝土结构浇筑，应首先进行立模，完成模具建设后，检查混凝土流动性，预制、运输到达施工场地的混凝土，应进行必要的搅拌，使水灰重新恢复均匀搭配。根据施工场地大小，选取合适的作业设备，利用输送管道和机械设备进行浇筑，浇筑过程中控制速度，避免过快、过慢，单次浇筑一般应控制在30分钟之内，此外也应避免浇筑中断，存在特殊情况需要暂停施工，也应在10分钟内恢复，并对已经完成的部分进行遮盖。完成单次浇筑后，可使用预制模具进行保护，拆模时间不宜低于72h。港口与航道工程规模较大，浇筑工作难以在短时间内全部完成，可采用相向施工的模式，从工程两端同时向中央部分进行混凝土浇筑，同步进行监督和管理，保证工程质量。
2.3振捣、养护和检测
港口与航道工程中，混凝土浇筑强调工序标准化、有序性，完成浇筑后需要立即进行振捣，视港口工程规模、施工场地大小，选取合适的振捣技术，浇筑范围较大、施工时间较长，应选用机械振捣模式，完成浇筑的同时进行7-8s振捣作业，工程规模较大，可延长振捣时间为10-12s。对于施工规模较小的工程可采用机械振捣和人工振捣相结合的模式，以机械振捣为主，对于机械设备无法达到的角落，以人工进行辅助。养护作业方面，主要强调以洒水方式避免水泥水化热影响混凝土质量，导致中空和裂缝问题。如立模混凝土结构，完成支模后，一般以2-3h为间隔，进行一次洒水养护，要求充分浸润支模结构，实现混凝土内部外温度的均衡控制。拆模前应确保混凝土强度达标，一般硬化时间为12h的混凝土，拆模时间应在60h以上。
混凝土在港口与航道工程中应用广泛，要求在完成建设后进行质量分析，以保证其实用价值。除上文所述实验检测外，还可采用无损检测法进行混凝土结构的质量评估。可选取表面较为光滑的混凝土板，分别于混凝土板两侧放置超声发射设备和接收设备。如果接收设备所成的超声强度衰减图缺乏规律变化或强度过大，表明混凝土内部可能存在空隙、裂缝，质量不理想。如果超声强度衰减图呈现出规律衰减特点，且变化均匀，则表明混凝土内部质量无异常。
总结：综上，港口与航道工程混凝土配合比设计及施工直接影响作业质量，给予必要的管控可提升工作效果。从配合比设计上看，应重视材料选取、参数控制两方面工作。进入施工环节，强调混凝土制备和运输，以标准化流程进行施工、振捣和养护，最后还应给予必要检测，综合保证港口与航道工程混凝土部分质量。
参考文献：
[1]魏安翔,李勇.港口航道工程混凝土配合比设计研究[J].中国水运(下半月),2018,18(11):132+134.
[2]李娜,邵成豪,王海鸣.港口与航道工程混凝土配合比设计和施工研究[J].科技资讯,2017,15(18):108-109.
作者简介：郑子健（1992.02--）；性别：男，籍贯：河北省东光人，学历：本科，毕业于哈尔滨工程大学；现有职称：助理工程师；研究方向：施工技术与管理。
论文作者:郑子健
论文发表刊物:《科学与技术》2019年第20期
论文发表时间:2020/4/28
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