地连墙板桩码头结构耐久性探究

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1、地连墙板桩码头结构耐久性探究　　【摘要】地连墙板桩码头结构耐久性问题受到工程界很大的关注。本文根据某港口的工程实践经验，详细分析了水位变动区前墙抗冻混凝土的耐久性和拉杆的防腐蚀问题，并介绍解决拉杆腐蚀问题与加强抗冻混凝土耐久性的具体措施。【关键词】地连墙；板桩码头；耐久性中图分类号：U656文献标识码：A前言地连墙板桩码头结构的耐久性问题是港口技术界最为关注的问题之一，关注的重点主要有两方面：一是水位变动区域的板桩墙抗冻混凝土的耐久性问题；二是拉杆的防腐蚀措施[1]。解决“防腐蚀”和“耐久性”问题的重点在于如何避免氯离子的侵蚀。本文将以某港口的工程实际为例

2、，围绕这两个焦点进行具体的分析。抗冻混凝土的耐久性分析水位变动区域混凝土的抗冻性。该港口处于微冻区，其抗冻等级只需要达到F250，而实际上该港区的第1港池与第2港池采用的抗冻等级是F250，第3港池和第4港池采用的是F300。7前墙顶标高和港口水位变动区范围。该港口水位变动区的范围是-0.71~1.05米。墙顶高程：第1港池和第2港池是-0.43米，在22厘米段有抗冻要求；第3港池和第4港池是0.0米，在76厘米段有抗冻要求。前墙抗冻问题的处理。在第1、第2港池，将胸墙迎水面下卧25厘米；在第3、第4港池从-1.76米处更换水下混凝土配合比，使混凝土抗冻等

3、级达到F300的要求，并能连续浇注而不留施工缝。水下混凝土抗冻等级达到F300的要求水泥材料。应当使用普通硅酸盐水泥，且强度等级不应低于42.5R。在该港口水位变动区，最小水泥使用量为在该港口水位变动区478kg/m3。相关研究说明，水泥用量较高的混凝土，能经常保持钢筋周围碱度较高，从而使钢筋钝化膜不容易遭到破坏[2]。地连墙虽然属于大体积的混凝土，但当水下混凝土入槽之后，其与大气完全隔绝，在降温与升温期间没有温度梯度，也就不会出现混凝土表面的温度裂缝。如果单位混凝土的使用量很大，混凝土内部温度升得越高，则使混凝土强度增长更加快速。所以，尽管该港口水位变动

4、区的单位水泥使用量接近标准的上限值，但由于水下区域混凝土的坍落度较大，即使单位水泥的使用量非常大，也是有利而无害的。7水下混凝土含气量。该港口水位变动区前墙的混凝土粗骨料的最大粒径是25毫米，当掺入的松香类引气剂占水泥总重量的0.012%时，水下混凝土的含气量是6%，符合混凝土含气量的规范要求。混凝土水灰比。该港口处于微冻区，经过水灰比测定试验，得出的水灰比是0.52，符合规范标准。在施工配制过程中，要确保混凝土设计强度的标准值的保证率在95%以上。在实际施工工作中，由于水下混凝土坍落度大的特点，单位水泥使用量非常大，所以，混凝土芯样抗压强度应当超过设计值

5、2级[3]。混凝土的自密性和坍落度。经过试验确定水下混凝土的坍落度是190毫米，坍落度大，流动性大，决定了混凝土自密性强。同时，由于水下混凝土挤出时，受到导管外部1~5米的混凝土柱的“压载”，及混凝土柱升高时和槽壁产生的“摩阻力”，使混凝土自密性增强。该港口地连墙的槽段长度是4.2米，采用双导管浇筑混凝土，其流动半径在1米左右。由于现场搅拌混凝土的运输距离较短，高度在30米左右的前墙只需3小时就可浇筑完成，混凝土坍落度没有损失。混凝土密实度越高，则其抗渗性、耐久性、抗冻性越好[4]。7港口地连墙保护层。地连墙的保护层厚度大，能够有效阻止外界腐蚀介质的渗入，

6、保护钢筋不受腐蚀，增强结构耐久性。本港口地连墙采用100毫米高的“盆形”钢板来控制保护层的厚度。“盆形”钢板布置要合理，避免设置在水位变动区域，以确保保护层厚度的准确，同时由于钢板的导向作用，能够确保钢筋笼准确就位。混凝土掺合料。相关研究发现：掺入一定量的优质粉煤灰，不会降低混凝土的耐久性和抗压强度，同时，可以代替部分水泥，提高混凝土和易性，减轻离析和泌水，增强混凝土的强度。以品质良好的粉煤灰制得的粉煤灰混凝土有良好的抗冻融循环性能、抗氯离子扩散性能、抗碳化性能和抗硫酸盐和氯盐、镁盐侵蚀的性能[5]。大量研究表明，添加占水泥重量30%以下的粉煤灰，不会对混

7、凝土抗冻性能造成影响，因此，根据本港口的实际情况，掺入水泥重量23%的优质粉煤灰，符合规范要求。（7）水下变动区前期混凝土裂缝分析。由于水下区混凝土缺氧，即使裂缝穿入保护层，腐蚀速度较慢，很少会发生腐蚀破坏。此外，该港口从2.0万吨级泊位开始，在码头结构设计中,前板桩墙一律预留超深1米，而在实际挖深浅时，也会相应减轻各种设计情况下主筋的内力，从而减小了前墙表面裂缝开展的宽度。防腐蚀处理7钢拉杆防腐蚀处理。钢拉杆采用“三油两布”法进行防腐蚀处理。其中，“油”指的是热沥青，“布”指的是预先使用沥青油浸透过的麻布[6]。在热沥青的长槽中，运用机械慢慢转动将拉杆裹

8、上“三油两布”。沥青和麻布的质量、裹紧程度、裹油的厚度等都要严格遵