淺析島礁上鋼筋混凝土燈樁的裂縫問題

伊富春+王華川

摘 要：根據(jù)有關(guān)混凝土裂縫理論，結(jié)合島礁上鋼筋混凝土燈樁的特點(diǎn)，從技術(shù)、管理等方面，分析了鋼筋混凝土燈樁裂縫形成的原因，同時(shí)提出了裂縫的預(yù)防措施。

關(guān)鍵詞：燈樁 混泥土 預(yù)防措施

1.鋼筋混凝土燈樁上裂縫特點(diǎn)

從燈樁分布情況看，外海的燈樁發(fā)生裂縫的情況明顯比沿岸或近海的燈樁嚴(yán)重；同一片海域礁盤上的燈樁比島上的燈樁嚴(yán)重。

從裂縫發(fā)生部位看，主要發(fā)生在樁身內(nèi)外墻體、內(nèi)爬梯及立柱、平臺(tái)等處。通常墻體出現(xiàn)的是不規(guī)則的細(xì)微裂縫，貫通性性裂縫則常出現(xiàn)在燈樁內(nèi)爬梯。

2.鋼筋混凝土燈樁常見裂縫原因分析2.1客觀因素（鋼筋混凝土燈樁的特殊性）

（1）施工難度大、條件差，施工成本高。燈樁往往需要建設(shè)在孤島上或者海中的礁石上，無道路、登陸點(diǎn)，材料、設(shè)備搬運(yùn)特別困難，材料堆放、施工作業(yè)場(chǎng)地受限； 島礁上無淡水、碎石、河沙等常規(guī)建筑原材料，要從陸地用船運(yùn)不僅運(yùn)輸成本高，且易受風(fēng)浪、潮水等自然條件的限制。此外，還常受臺(tái)風(fēng)等天氣影響，可作業(yè)時(shí)間受限，工期難以保證。（2）環(huán)境惡劣。燈樁處于海洋環(huán)境中，燈樁的建設(shè)和使用中受海水、海風(fēng)和海霧中的氯離子侵蝕嚴(yán)重。

2.2材料因素

（1）施工材料選擇不當(dāng)或使用不合格材料。施工材料包括：施工用水、用砂，水泥、骨料、外加劑等。海上施工成本高，有的施工隊(duì)為追求經(jīng)濟(jì)利益，選用不合規(guī)的材料，甚至就地取材，直接使用海水、海砂、鵝卵石，短期內(nèi)就形成裂縫并不斷惡化，大大縮短了燈樁的使用壽命。（2）施工材料保護(hù)不足。在海上運(yùn)輸、二次搬運(yùn)過程中未很好地采取措施對(duì)材料加以保護(hù)，材料被海水浸泡或受海風(fēng)海霧中的鹽分侵蝕，也是造成裂縫發(fā)生的一大原因。材料質(zhì)量把控不嚴(yán)，工程質(zhì)量無法在根本上得到保證。

2.3技術(shù)因素

根據(jù)裂縫產(chǎn)生的理論原理，結(jié)合島礁上燈樁的特殊性和燈樁上裂縫分布特點(diǎn)，重點(diǎn)從以下幾方面因素進(jìn)行分析：

（1）混凝土攪拌時(shí)間不夠，振搗不實(shí)。由于島礁作業(yè)的特殊性，燈樁建設(shè)的混凝土往往沒有采用機(jī)械攪拌和機(jī)械振搗，而是現(xiàn)場(chǎng)由人工攪拌，人工振搗。受施工場(chǎng)地、設(shè)備等條件限制，易造成攪拌不均勻、振搗不充分，導(dǎo)致出現(xiàn)蜂窩、麻面或空洞情況，引起鋼筋銹蝕或裂縫的起源。（2）混凝土澆筑過快，混凝土流動(dòng)性較低，在硬化前因混凝土沉實(shí)不足，硬化后沉實(shí)過大，容易在澆筑數(shù)小時(shí)后發(fā)生塑性收縮裂縫。

（3）混凝土未養(yǎng)護(hù)或未按規(guī)定進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。養(yǎng)護(hù)不良或養(yǎng)護(hù)時(shí)間不夠，使得混凝土與大氣接觸的表面上出現(xiàn)不規(guī)則的收縮裂縫。

（4）混凝土保護(hù)層厚度過小。鋼筋容易受到侵蝕，造成體積膨脹進(jìn)而產(chǎn)生裂縫。足夠厚度的保護(hù)層覆蓋在鋼筋表面，可以有效防止氯離子進(jìn)入到鋼筋預(yù)應(yīng)力框架內(nèi)產(chǎn)生破壞作用。有些施工單位為趕工期或?yàn)榫鹑「嗟睦麧?，施工時(shí)偷工減料，保護(hù)層厚度達(dá)不到規(guī)定要求。此外，偏心澆筑也是造成混凝土保護(hù)層過小的原因之一。

（5）施工方法不當(dāng)或未按規(guī)范施工。由于海上施工作業(yè)的特殊性，或者一些施工單位為節(jié)約成本，往往就近聘用一些當(dāng)?shù)貪O民進(jìn)行施工，這些漁民沒有一定的專業(yè)基礎(chǔ)，也沒有什么施工經(jīng)驗(yàn)，施工隊(duì)伍整體工藝技術(shù)水平較低。若施工前未進(jìn)行技術(shù)交底，或現(xiàn)場(chǎng)管理不到位，施工人員有可能施工操作不當(dāng)，或不按照施工圖紙或設(shè)計(jì)要求進(jìn)行施工，比如任意留置施工縫且不按規(guī)定處理；拆除承重模板過早；攪拌水泥時(shí)用水、砂石、水泥材料隨意配比，造成混凝土標(biāo)號(hào)不夠和其他性能下降，從而留下混凝土結(jié)構(gòu)開裂的質(zhì)量隱患。

2.3環(huán)境因素

燈樁所處環(huán)境惡劣，海水、海風(fēng)和海霧中的氯離子濃度高。若混凝土質(zhì)量較差或保護(hù)層厚度不足，易受氯離子侵蝕導(dǎo)致保護(hù)層混凝土開裂、剝離，沿鋼筋縱向產(chǎn)生裂縫，并有銹跡滲到混凝土表面。

2.4管理因素

施工過程的管理，是確保施工質(zhì)量的關(guān)鍵一環(huán)。由于建設(shè)地點(diǎn)分布范圍廣，期間跨度大，航標(biāo)建設(shè)管理人員數(shù)量、管理水平有限，有時(shí)多個(gè)項(xiàng)目同期開工，難以做到全程監(jiān)管，即使有委托監(jiān)理，由于燈樁建設(shè)項(xiàng)目投資相對(duì)較小，監(jiān)理費(fèi)用低，工作量大、難度大、成本高，或是監(jiān)理責(zé)任心不強(qiáng)，亦或監(jiān)理與施工方有利益輸送，均可能造成監(jiān)管缺位，讓施工單位在工程建設(shè)中偷工減料，施工質(zhì)量控制差。

3.鋼筋混凝土燈樁裂縫的預(yù)防措施

根據(jù)工程特點(diǎn)和燈樁所處環(huán)境，對(duì)影響施工質(zhì)量的各種因素進(jìn)行綜合分析評(píng)估，采取有效、可行的措施進(jìn)行質(zhì)量控制，有針對(duì)性地預(yù)防裂縫的產(chǎn)生。

3.1加強(qiáng)對(duì)施工材料的控制

施工材料是混凝土質(zhì)量的基礎(chǔ)，一定要把好材料關(guān)。在材料的選擇上，應(yīng)根據(jù)工作條件的不同，選用適宜的水泥、砂石骨料，嚴(yán)禁使用海水、海砂等對(duì)鋼筋混凝土有害的材料，并要做好運(yùn)輸、搬運(yùn)及建設(shè)過程中對(duì)施工材料的保護(hù)。對(duì)重要材料，可要求施工方提供合格證書，必要時(shí)，對(duì)部分施工材料隨機(jī)取樣送專業(yè)檢測(cè)機(jī)構(gòu)檢測(cè)。

3.2加強(qiáng)對(duì)施工工藝的控制

（1）混凝土的攪拌和澆筑?；炷翑嚢杈鶆蚝蠓娇蛇M(jìn)行澆筑作業(yè)?；炷翝仓俣炔灰诉^快，盡量使用機(jī)械振搗，振搗捧要快插慢拔，振搗應(yīng)適度和均勻，確保澆筑分層合理，保證混凝土強(qiáng)度。

（2）混凝土養(yǎng)護(hù)。加強(qiáng)混凝土的早期養(yǎng)護(hù)，保證足夠的養(yǎng)護(hù)時(shí)間，考慮到燈樁環(huán)境特點(diǎn)，主要是做好濕潤養(yǎng)護(hù)。在溫度高、濕度地的條件下，應(yīng)進(jìn)行澆水養(yǎng)護(hù)；對(duì)剛澆筑完的混凝土體覆蓋保濕養(yǎng)護(hù)，避免高溫造成混凝土體表面水分的急劇蒸發(fā)。

（3）使用預(yù)制混凝土。在陸上利用有利條件進(jìn)行干拌砂漿，施工現(xiàn)場(chǎng)再加水拌合使用。這樣做一方面可以使混凝土攪拌得更均勻，另一方面有利于減少施工材料在運(yùn)輸過程中受氯離子等有害物質(zhì)侵蝕。

（4）選擇合適的施工時(shí)間，大雨或大風(fēng)天氣應(yīng)避免澆灌混凝土，以免影響混凝土強(qiáng)度。

3.3加強(qiáng)施工過程的管理

一是借助信息化手段，采取多種方式進(jìn)行項(xiàng)目監(jiān)管，如規(guī)定施工方對(duì)施工過程進(jìn)行拍照和錄像記錄，實(shí)時(shí)傳給監(jiān)管人員；二是完善管理制度。建立施工監(jiān)理、基層航標(biāo)站、建設(shè)主管部門三重監(jiān)管機(jī)制。監(jiān)理負(fù)責(zé)全過程的監(jiān)督管理，基層航標(biāo)站定期前往現(xiàn)場(chǎng)檢查和督促施工質(zhì)量，建設(shè)主管部門不定期抽查。三是抓好重點(diǎn)環(huán)節(jié)的監(jiān)管工作，對(duì)施工重要節(jié)點(diǎn)和關(guān)鍵環(huán)節(jié)，特別是隱蔽工程，監(jiān)管人員應(yīng)現(xiàn)場(chǎng)檢查、驗(yàn)收，并對(duì)施工的過程進(jìn)行不定期抽查；四是建立風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別和防控機(jī)制。抓住各階段的風(fēng)險(xiǎn)控制點(diǎn)，綜合分析評(píng)估各風(fēng)險(xiǎn)因素，進(jìn)行有效的預(yù)控。

4.結(jié)論

混凝土裂縫己成為影響燈樁結(jié)構(gòu)安全和耐久性最主要原因之一，對(duì)航標(biāo)維護(hù)管理部門來說，正確認(rèn)識(shí)和有效預(yù)防燈樁裂縫具有重要意義。燈樁處于特殊環(huán)境下，應(yīng)綜合考慮施工材料、環(huán)境、工藝和管理等多方面的影響因素，通過多種手段，從施工材料、施工工藝、施工過程等方面入手，嚴(yán)格控制施工質(zhì)量，增強(qiáng)燈樁結(jié)構(gòu)的耐久性和安全性，為航標(biāo)效能的正常穩(wěn)定發(fā)揮提供保障。

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