淺談水運(yùn)高樁碼頭混凝土面層裂縫原因及治理措施

1、<p>　　淺談水運(yùn)高樁碼頭混凝土面層裂縫原因及治理措施</p><p>　　摘要：本文分析研究了碼頭面層裂縫形成的主要影響因素, 并從工程實(shí)踐的角度對(duì)裂縫的產(chǎn)生原因進(jìn)行分析,提出減少及消除裂縫的一些技術(shù)措施。 </p><p>　　關(guān)鍵詞：混凝土；裂縫；影響因素；治理措施 </p><p>　　中圖分類(lèi)號(hào)：TU37 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)： </

2、p><p><b>　　一、概述 </b></p><p>　　高樁碼頭的現(xiàn)澆面層經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)裂縫現(xiàn)象。這些裂縫從特征上來(lái)說(shuō), 有的是沿著預(yù)制板縫或縱、橫梁方向的有規(guī)則裂縫, 而有的是深淺不一、走向不定的不規(guī)則網(wǎng)狀裂縫。從裂縫出現(xiàn)的時(shí)間來(lái)說(shuō), 有的是數(shù)小時(shí)至1 天內(nèi)產(chǎn)生, 有的是數(shù)天后產(chǎn)生, 而有的是數(shù)十天之后才出現(xiàn)裂縫?？梢哉f(shuō),碼頭現(xiàn)澆面層出現(xiàn)的裂縫是高樁碼頭施工中到目前

3、為止尚未徹底解決的質(zhì)量通病。綜合分析研究碼頭面層裂縫的形成, 其影響因素很多, 本文僅從工程實(shí)踐的角度對(duì)裂縫的產(chǎn)生原因進(jìn)行分析, 并探索性地提出減少及消除裂縫的一些技術(shù)措施。 </p><p>　　二、碼頭面層裂縫形成的主要影響因素 </p><p>　　混凝土的裂縫從微觀上來(lái)說(shuō), 在混凝土未受力之前, 由于水泥水化造成的化學(xué)收縮和物理收縮將引起砂漿體積的變化, 在骨料與砂漿界面上可能產(chǎn)生

4、分布極不均勻的拉應(yīng)力, 它破壞了粗骨料與砂漿的界面, 將形成許多分布很亂的界面微裂縫; 或由于混凝土成型后的泌水作用, 某些上升的水分被粗骨料所阻止, 聚積于粗骨料的下緣, 混凝土硬化后也可能成為界面微裂縫; 界面微細(xì)裂縫在受外力作用下產(chǎn)生的拉應(yīng)力很容易在具有楔型的微裂縫頂端形成應(yīng)力集中, 且隨著拉應(yīng)力的增大, 將導(dǎo)致裂縫的進(jìn)一步延伸、匯合、擴(kuò)大, 以致最后形成可見(jiàn)的裂縫現(xiàn)象。在工程施工中, 碼頭面層裂縫的形成, 其影響因素較多, 概括

5、起來(lái)主要可以分為以下四個(gè)方面: 即原材料、施工措施、外界環(huán)境和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的缺陷。從產(chǎn)生裂縫的性質(zhì)上來(lái)說(shuō), 可以分為收縮裂縫、沉降裂縫和荷載裂縫。原材料對(duì)裂縫形成的影響因素包括水泥的品種、質(zhì)量;骨料的規(guī)格、硬度、含泥量及其它可能發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的有害雜質(zhì)。不合適的原材料將影響混凝土的強(qiáng)度、硬化速度、或硬化中發(fā)生體積膨脹和過(guò)大的收縮以致于產(chǎn)生裂縫現(xiàn)象。 </p><p>　　在施工過(guò)程中, 混凝土摻和料的攪拌不勻, 攪拌運(yùn)

6、輸中發(fā)生的離析, 混凝土配合比中水泥用量過(guò)大, 水灰比過(guò)大,原材料的計(jì)量不準(zhǔn)使配合比和坍落度波動(dòng)性較大, 攪拌中摻合使用了不同品種的水泥, 混凝土下灰不均勻后用振搗棒輸趕混凝土, 混凝土澆注時(shí)腳踩凹坑填補(bǔ)不當(dāng), 面層壓漿、抹面“火候”掌握不準(zhǔn)等原因都可能使混凝土不均勻收縮而形成裂縫。同時(shí), 施工中鋼筋的擾動(dòng), 預(yù)制疊合扳安裝時(shí)的座漿不均勻、不飽滿, 混凝土初期養(yǎng)護(hù)不好, 混凝土未硬化或強(qiáng)度不足時(shí)而受到了外荷載作用等等原因都可能使碼頭的現(xiàn)

7、澆面層產(chǎn)生裂縫現(xiàn)象。另外, 碼頭現(xiàn)澆面層表面積大而厚度較薄, 這樣其受環(huán)境溫度和濕度的影響將較為明顯。有資料表明, 混凝土的裸露表面積與體積之比越大, 其受環(huán)境溫度和濕度影響的蒸發(fā)失水將越嚴(yán)重。蒸發(fā)是液體表面發(fā)生的汽化現(xiàn)象。水的蒸發(fā)量與大氣溫度成正比, 與相對(duì)濕度成反比, 并受當(dāng)時(shí)風(fēng)速和風(fēng)壓等因素的影響。下面對(duì)工程實(shí)例的裂縫原因進(jìn)行具體分析。 </p><p>　　三、深圳港西部政府碼頭面層裂縫 </p&g

8、t;<p>　　該工程主結(jié)構(gòu)段為3萬(wàn)噸級(jí)的泊位, 高樁梁板式結(jié)構(gòu), 碼頭現(xiàn)澆面層厚度21～25cm, 混凝土設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)C45。施工中采用中粗河砂, 20～40mm 連續(xù)級(jí)配石子,普硅425# 水泥, 混凝土配合比為水泥∶砂∶石子∶水= 1 : 2.77 : 4.75 : 0.67, 水泥用量956kg/ m3, 摻加蘇州產(chǎn)AF-2 高效緩凝減水劑, 占水泥用量的0. 3%, 混凝土的坍落度16～18cm。施工工藝為: 陸

9、上拌合混凝土―→ 機(jī)械運(yùn)輸入模―→人工分灰找平―→振搗( 先用插入式后用平板式振搗器) ―→人工刮平、拍漿― →人工懸空抹面、壓光( 兩次) ―→覆蓋麻袋片澆水養(yǎng)護(hù)7 天。澆注完15天后, 陸續(xù)發(fā)現(xiàn)面層上產(chǎn)生細(xì)小裂縫并不斷發(fā)展成為大面積的網(wǎng)狀裂縫。經(jīng)查裂縫寬度0.05 ～0.3mm, 深度0. 5～5mm 不等。為了防治裂縫, 后來(lái)對(duì)施工工藝進(jìn)行了改變, 即在人工括平、拍漿后, 采用磨面機(jī)抹面, 然后人工懸空抹面、壓光兩次, 再作拉細(xì)毛

10、處理, 最后用土工織物布覆蓋澆水養(yǎng)護(hù)14天。經(jīng)如此處理后, 混凝土的表面質(zhì)量得到較大的提高, 但兩個(gè)月后, 在碼頭面層上又現(xiàn)出大面積的網(wǎng)狀細(xì)小裂縫, </p><p>　　四、預(yù)防碼頭面層裂縫的措施 </p><p>　　1加強(qiáng)材料管理,對(duì)材料中的有害成分和骨料的含泥量要嚴(yán)格把控。為減少混凝土收縮性施工要選擇收縮性相對(duì)較小的水泥。增加骨料用量并且盡可能的采用大顆粒的，采用吸水率小的，采用空

11、隙率小的骨料, , 在相同稠度下，當(dāng)細(xì)骨料的粒度增大可以減少水泥的用量，也能減少和降低收縮率, 細(xì)骨料粒度要滿足混凝土的和易性要求。 </p><p>　　2嚴(yán)格的盡量減少水灰比，控制混凝土的配合比。摻加適宜的減水劑以盡量減少用水量并增加和易性提高混凝土坍落度。施工前一定要校準(zhǔn)攪拌機(jī)的計(jì)量系統(tǒng)。混凝土運(yùn)輸、澆注中應(yīng)采取措施減少混凝土的離析現(xiàn)象。天氣較熱時(shí)候，盡量降低混凝土的入模溫度,應(yīng)采取有效的措施減少混凝土的熱

12、脹冷縮率, 要加強(qiáng)混凝土的早期養(yǎng)護(hù)工作?；炷翝沧r(shí), 以防造成局部石料分布不均，下料要均勻, 以免發(fā)生骨料下沉、泌水和浮漿現(xiàn)象混凝土的振搗，時(shí)間不宜過(guò)長(zhǎng)。 </p><p>　　3盡量保持預(yù)制板與現(xiàn)澆面層變形的同步性，施工中應(yīng)盡量縮短預(yù)制與現(xiàn)澆面層混凝土的相對(duì)齡期差。施工中要充分的重視預(yù)制板安裝時(shí)的座漿鋪設(shè)。座漿用的砂盡可能過(guò)篩, 防止大顆粒的混入, 以免造成擱置處有突出點(diǎn)而產(chǎn)生應(yīng)力集中; 鋪設(shè)砂漿盡可能均勻,

13、 厚薄一致, 預(yù)制板安裝前的抄平中若發(fā)現(xiàn)座漿厚度超過(guò)2cm 時(shí),應(yīng)采取適當(dāng)措施( 墊放鋼板) , 以防止預(yù)制板的不均勻下沉。施工時(shí)應(yīng)盡量減少鋼筋的擾動(dòng), 當(dāng)混凝土未達(dá)設(shè)計(jì)強(qiáng)度時(shí)嚴(yán)禁在其上加載。 </p><p>　　4面層混凝土盡量采用分條澆注, 并在混凝土面上切鋸假縫以釋放收縮應(yīng)力。切縫時(shí)間要掌握得適宜。對(duì)于梁頂澆混凝土, 可以先現(xiàn)澆至與預(yù)制板頂面齊平, 在其達(dá)到一定強(qiáng)度后, 再澆注面層混凝土,使得面層混凝土厚

14、度一致, 沒(méi)有截面突變。對(duì)于懸臂梁板處的混凝土, 澆注前除要驗(yàn)算模板支撐結(jié)構(gòu)的變形外還要驗(yàn)算混凝土的內(nèi)部溫升, 并要采取措施減少混凝土的內(nèi)外溫差和防止溫度突降。 </p><p><b>　　五、結(jié)語(yǔ) </b></p><p>　　綜上所述，雖然有些裂縫并不影響碼頭的使用, 但其嚴(yán)重地影響了碼頭面層的外觀質(zhì)量。因此, 我們必須提高重視，在工程的施工和設(shè)計(jì)中應(yīng)采取一些必

15、要的措施來(lái)減少和消除這些裂縫。 </p><p><b>　　參考文獻(xiàn) </b></p><p>　　[1]混凝土收縮與徐變專(zhuān)題協(xié)作組. 混凝土收縮與徐變實(shí)用數(shù)學(xué)表達(dá)式的試驗(yàn)研究. 建筑科學(xué), 1987(3). </p><p>　　[2]趙順波, 李樹(shù)瑤. 配筋和混凝土保護(hù)層厚度對(duì)鋼筋混凝土受彎構(gòu)件抗裂度影響試驗(yàn)研究. 港口工程, 1992(