探析高樁碼頭混凝土面層裂縫的預(yù)防對策

呂杰+鄭定科

摘 要：高樁碼頭混凝土面層裂縫是是碼頭施工中常見的問題之一，不僅影響了碼頭的整體觀感，還影響了碼頭的建設(shè)質(zhì)量。尤其是高出面層標高基礎(chǔ)的面層混凝土需要預(yù)埋大量的管道，這樣就給高樁碼頭混凝土面層裂縫的預(yù)防和控制帶來了極大的難度，也是人們研究關(guān)注的焦點。因此，本文將通過案例分析，介紹了高樁碼頭混凝土面層裂縫的類型和原因，進而給出了若干預(yù)防的建議，希望在防治高樁碼頭混凝土面層裂縫時提供參考。

關(guān)鍵詞：高樁碼頭 混凝土面層 裂縫 預(yù)防對策

隨著我國科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，碼頭施工的技術(shù)水平也得到了極大的發(fā)展，施工技術(shù)也日益完善，從目前施工的成功案例來看，高樁碼頭工程不論是外觀還是實體的混凝土施工質(zhì)量都已經(jīng)達到了比較高的水平，有力的支撐了我國經(jīng)濟的發(fā)展。但是，從實踐的情況來看，由于高樁碼頭的施工大多數(shù)都在地基狀況不優(yōu)越的地方，這樣造成了混凝土面層出現(xiàn)龜裂或是結(jié)構(gòu)裂縫等現(xiàn)象，若裂縫發(fā)生在梁頂或板縫等部位，若不及時采取相應(yīng)的補救措施，混凝土面層裂縫將會沿著拼縫的方向擴大，這樣不僅影響了整個工程的外觀還會造成嚴重的質(zhì)量問題，進而影響混凝土面層內(nèi)部的結(jié)構(gòu)性能，縮短工程的使用壽命。因此，我們有必要深入的研究高樁碼頭混凝土面層裂縫產(chǎn)生的原因，并找出裂縫的預(yù)防措施，以保障整個工程的質(zhì)量。

1.高樁碼頭混凝土工程實例分析

某A碼頭承臺寬度50 m，長度509m，頂面高+6m，前方承臺寬25m，其通過2座長寬為25m/15m的引橋與后方陸域連接。為滿足裝卸及運輸?shù)囊?，碼頭承臺上設(shè)置有設(shè)備基礎(chǔ)與管道支架基礎(chǔ)等，且基礎(chǔ)與支墩相對集中，并且為了滿足供控制的要求，有大量的鍍鋅鋼管預(yù)埋在面層中，增加了碼頭面層混凝土裂縫防控的難度。

2.高樁碼頭混凝土面層裂縫的分類及原因

面層裂縫是混凝土常見的病害之一，其影響因素也有很多，一般發(fā)生在施工階段。按照外觀尺寸大小可以將面層裂縫分為微觀和宏觀兩類。微觀裂縫不易被發(fā)現(xiàn)，需要借助超聲波探測儀等儀器檢測才能發(fā)現(xiàn)其內(nèi)部的裂縫，是一種非連貫性的典型裂縫，寬度通常不超過0.005mm，這種裂縫普遍存在于混凝土面層中，在實際設(shè)計應(yīng)用時，只要碼頭實際載荷不超過設(shè)計的范圍，危害較小。而宏觀裂縫則是通過滲水法直接觀察到的，其裂縫寬度在0.005mm以上。按照裂縫產(chǎn)生的方式或部位可以分為龜裂、結(jié)構(gòu)裂縫和鋼筋頂部裂縫三類。而不同種類的裂縫其產(chǎn)生的原因往往不同。

（1）龜裂。龜裂是高樁碼頭施工中最為常見的裂縫之一。造成龜裂的原因有：一是內(nèi)部質(zhì)量問題。例如混凝土配合比例設(shè)計不科學(xué)、原材料質(zhì)量不符合標準等等，這樣就與混凝土粗骨料不匹配，造成混凝土含泥量偏高，細顆粒含量偏多，引發(fā)面層龜裂。二是外部質(zhì)量問題。在高樁碼頭混凝土施工中，若底層預(yù)制面板沒有進行充分濕潤或者是存有積水，都會使面層混凝土出現(xiàn)離析現(xiàn)象，從而造成面層中不同高度的混凝土容易產(chǎn)生不均勻收縮，進而引起裂縫的發(fā)生。而在混凝土攤鋪中，對諸如振動器等機械設(shè)備的操作不當，使混凝土粗骨料攤鋪不均，在其收縮過程中同樣可能會產(chǎn)生裂縫現(xiàn)象。此外還有施工地區(qū)的氣候條件等都會誘發(fā)面層龜裂的產(chǎn)生。

（2）結(jié)構(gòu)裂縫。產(chǎn)生結(jié)構(gòu)裂縫的原因也較多，在施工過程中，若混凝土預(yù)制面板安裝不密實、鋪設(shè)不連續(xù)、不飽滿，不但會使面板發(fā)生松動，還會由于受力傳遞不均勻而造成裂縫的產(chǎn)生。另一方面，施工工序不當，沒有預(yù)先澆筑碼頭梁槽、板縫等，或者對梁頂或板縫設(shè)計混凝土澆筑的厚度比面層厚很多，這樣都會引起混凝土不能均勻收縮，進而造成裂縫。

（3）鋼筋頂部裂縫。這是由于鋪設(shè)的鋼筋混凝土厚度與設(shè)計的不符，或者是對梁頂鋼筋設(shè)計過密，這樣就會造成混凝土在干縮過程中從鋼筋頂部產(chǎn)生裂縫。

3.高樁碼頭混凝土面層裂縫預(yù)防的有效措施

針對混凝土面層裂縫的原因和分類，我們以A碼頭為例，來說明對高樁碼頭混凝土面層裂縫應(yīng)采取的預(yù)防措施。

由于該碼頭在施工前對已經(jīng)對地基進行了處理，保證了整個碼頭的穩(wěn)定性，有效的抵消了因地基結(jié)構(gòu)性沉降問題帶來的混凝土面層結(jié)構(gòu)性裂縫。并且鑒于該碼頭面層下管道等預(yù)埋件較多的狀況，在實際施工中需要采取針對性的預(yù)防措施，從事后施工的效果來看，采取措施是有效的，減少了混凝土面層的裂縫。其具體的預(yù)防措施主要有以下幾個方面：

（1）橡膠條隔離減小陽角45°處集中應(yīng)力。由于碼頭各個設(shè)備基礎(chǔ)和管道支架、消防給排水支墩等基礎(chǔ)共350個，并且每個基礎(chǔ)支墩有四個直角陽角。各個基礎(chǔ)的支墩采用圓角工藝，這樣有利于保護混凝土成品，并且可以將角點的應(yīng)力分散到圓弧面上，是一種很實用的施工工藝，在基礎(chǔ)支墩完成后，由于在基礎(chǔ)支墩四個圓角處的混凝土收縮力和溫度應(yīng)力都會增大，是應(yīng)力相對集中的區(qū)域，這樣就容易在45°斜角方向發(fā)生裂縫，進而影響這個工程的美觀和質(zhì)量。因此，可采用在四個陽角上分別粘貼橡皮條的施工該技術(shù)，這樣可有效的減少四個陽角的應(yīng)力集中，從而避免了面層的裂縫產(chǎn)生。在實際施工中，可根據(jù)工程的情況，選取合理的長寬高進行粘貼。從實踐實踐的效果來看，A碼頭僅有3處45°方向斜角裂縫，說明該措施對預(yù)防面層裂縫起到了良好的作用。

（2）對預(yù)埋件的預(yù)防措施。鑒于碼頭的設(shè)備較多，在面層下中預(yù)埋件的種類也較多，而諸如電力鍍鋅鋼管和混凝土等材料容易受到溫度的影響而發(fā)生伸縮變形，這樣就容易引起面層裂縫。因此，在對預(yù)埋件進行處理時，可采用覆蓋鋼絲網(wǎng)片的方法，在預(yù)埋件上鋪設(shè)網(wǎng)孔稍大于混凝土粗骨料最大直徑的鋼絲網(wǎng)片。在實際施工中還需要注意以下問題：一是要注意鋼絲網(wǎng)片混凝土保護層的厚度，避免過厚或厚度不足而影響預(yù)防裂縫的效果。二是在混凝土澆筑和振搗過程中，會造成鋼絲網(wǎng)片的移動，可采用預(yù)埋管道與鋼絲綁扎的方法來固定鋼絲網(wǎng)片。三是要注意鋼絲網(wǎng)片的覆蓋范圍，在管道線比較集中的區(qū)域可根據(jù)實際情況進行雙層整體覆蓋。

（3）對結(jié)構(gòu)段伸縮縫處預(yù)埋件的處理。由于兩個結(jié)構(gòu)段間的伸縮縫處變形往往較大，在有鍍鋅鋼管等預(yù)埋件穿過伸縮縫時，就容易造成面層混凝土裂縫。因此，在實際施工中，我們需要采取一定的預(yù)防措施，以Φ50mm的鋼管穿過伸縮縫為例，我們可先截取長400mm鋼管，切開后，套在鍍鋅鋼管兩端，對一半切口焊接，并用膠帶纏好，以防止灰漿進入管道給施工帶來不利的影響。

（4）混凝土配比的控制。混凝土配比不符合設(shè)計的標準也是引起面層裂縫的重要原因之一。在施工中，我們需要嚴格控制混凝土骨料的配比，一方面，要采用優(yōu)質(zhì)的袋裝水泥，并且在原材料采購時要嚴格控制砂石的細度和級配以及碎石石粉的含量，在攪拌過程中控制好坍落度。另一方面，注意外加劑和纖維素等摻合料的摻入比例，這樣可以控制因溫度、干縮等因素變化的而引起的面層裂紋，并且可以控制混凝土裂縫發(fā)展。

（5）混凝土澆筑的預(yù)防措施。在混凝土面層施工前，設(shè)計人員應(yīng)當根據(jù)實際情況合理的確定分條和鋸縫的位置，并考慮合理控制預(yù)制板的安裝偏差，并使據(jù)縫位置適當向板中心位置偏移，以降低裂縫出現(xiàn)的幾率。此外，澆筑混凝土前，應(yīng)當清除表面雜物，將灰塵等吹洗干凈，并保持施工面的濕潤狀態(tài)，以減少面板對面層混凝土中水分的吸收，避免混凝土中水的含量變化，而引起面層裂縫。還可以控制預(yù)制板和現(xiàn)澆混凝土面層的溫差，同時要注意水泥漿水灰比例與混凝土一致，避免空鼓現(xiàn)象的產(chǎn)生而造成面層裂縫。在混凝土澆筑后，要注意對面層的養(yǎng)護，一是可采用無紡布進行灑水保持濕潤養(yǎng)護，二是及時對面層據(jù)縫，減少因混凝土收縮而引起碼頭上部結(jié)構(gòu)的變形，進而造成面層裂縫。

4.結(jié)語

總之，高樁碼頭混凝土面層裂縫是目前施工中常見的問題之一，在施工中要有針對性的采取預(yù)防措施，進而盡可能減少面層裂縫出現(xiàn)的幾率。

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