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重力式码头胸墙混凝土裂缝形态及控制措施

发表时间：2020/6/29 来源：《基层建设》2020年第6期作者：莫宇槐

[导读] 摘要：混凝土裂缝成为了重力式码头胸墙施工中的主要问题，如果裂缝超过标准宽度那么就会影响整体结构的稳定性和安全性。

        广西北部湾国际集装箱码头有限公司广西钦州市 535000
        摘要：混凝土裂缝成为了重力式码头胸墙施工中的主要问题，如果裂缝超过标准宽度那么就会影响整体结构的稳定性和安全性。针对这种现象本文主要对重力式码头胸墙混凝土混凝土裂缝形态和控制措施进行了分析和探究，并提出了相应的改进手段和方式，从而更好的为工程顺利进行奠定基础。
        关键词：重力式码头胸墙；混凝土裂缝；处理
        在码头工程建设过程中重力式码头胸墙混凝土属于常见的质量问题，如果裂缝间隙过大那么就会影响整个码头的实际稳定性，从而降低收益。所以在施工和养护的过程中需要强化混凝土裂缝控制力度，从而更好地提升重力式码头胸墙混凝土混凝土质量。
        1.混凝土主要裂缝
        混凝土主要裂缝大部分都在混凝土浇筑完成的一周后产生，混凝土主要裂缝大都在混凝土外部，持续沿码头方向发展，裂缝长度较长甚至可以贯穿整个码头平面，这种裂缝在实际工程应用中会产生严重影响。主要裂缝的产生是由于胸墙对混凝土产生的强约束力。而这种裂缝表面呈现出跨越接缝和轨道槽属于贯穿性裂缝，主要裂缝的宽度较大不但会影响混凝土外观，同时还会降低混凝土的耐久性承载力。导致码头混凝土开裂的另一种影响因素是次要裂缝。次要裂缝其裂缝面积较小。长度较短，但是这种裂缝会逐渐演变成主要裂缝，这也是导致主要裂缝产生并出现交叉的影响因素之一。胸墙面层混凝土会受到底部的应力约束，面层混凝土在浇筑的过程中处于混凝土顶部。混凝土和胸墙混凝土浇筑间隔时间相差6个月，这也使胸墙混凝土会受到混凝土的约束。胸墙面层属于较为平滑的混凝土结构，其特点每为厚度较小，面积较大，因此这也使其在硬化过程中会受热收缩。外层混凝土和下层混凝土浇筑时间间隔很长，因此在胸墙混凝土强度收缩之后会由于温度影响而产生内应力，随着混凝土使用时间的逐渐提升，内应力就会达到相应的标准，从而产生贯穿性裂缝。
        2.伴生和次要裂缝
        混凝土伴生裂缝的出现时间比主要裂缝要晚一些，伴生裂缝的主要出现位置在混凝土外部活动盖板附近，而这种伴生裂缝的裂缝方向和主要裂缝方向保持一致，主要沿码头宽度方向发展。这种伴生裂缝的长度较短大部分为面层宽度的1/3，但是伴生裂缝的深度和宽度变化非常极端，这主要是由于伴生裂缝处于面层人孔活动盖板附近，而这类裂缝的产生会使裂缝深度不断变化，无法有效制止。次要裂缝和主要裂缝的内应力具有相似之处，而伴生裂缝的内应力无法预料，而这种伴生裂缝还会对混凝土内部形态造成严重影响。产生伴生裂缝的原因是由于温度和外界收缩引起的约束力，但是由于底部约束产生的内应力存在一定差异，因此引起的裂缝主要是由上部向下部延伸并扩展到码头区域，这种伴生裂缝的深度与长度要大于次要裂缝。
        次要裂缝主要为一些小型不规则裂缝，同时这种不规则裂缝的变化非常多种多样，一些裂缝会在主要裂缝旁边与其交织，而还有一些裂缝会朝着码头外部蔓延。次要裂缝会和主要裂缝同时出现，虽然次要裂缝的数量较多但是不会对整体造成相应影响，次要裂缝主要为浅层裂缝，其深度要比主要裂缝小出很多。次要裂缝虽然数量较多但是不会对混凝土结构造成严重影响，也不会影响混凝土的实训耐久性，可以将其视为稳定裂缝。重力式码头胸墙混凝土混凝土在受到外界高温和环境影响下会使其内部混凝土受热缩小，当外部混凝土内应力大于约束力的时候就会产生次要裂缝，次要裂缝的出现位置大部分为混凝土表面，例如一些外部与空气之间接触的部分或是角落位置[1]。

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        3.重力式码头胸墙混凝土混凝土裂缝控制手段
        重力式码头胸墙混凝土在内应力会导致混凝土硬化过程中受到外界因素影响产生裂缝，而这些混凝土表面的裂缝会对整体工程结构造成严重影响，因此为了更好的避免混凝土表面出现结构裂缝要从不同方面着手整治。首先，可以从混凝土浇筑长度方面进行调整，施工人员在施工过程中可以缩短浇筑长度，在在重力式码头胸墙混凝土其他结构保持不变的情况下需要将混凝土的实际浇筑长度降低至6米以下并缩短混凝土的实际浇筑长度，进一步提升约束区域对混凝土表面的约束，避免受到外界因素影响产生裂缝。其次，可以对配合比进行优化，现阶段我国重力式码头胸墙混凝土使用的主要是粉煤灰和矿粉融合材料，但是由于矿粉和粉煤灰在胶凝材料中没有高占比，也无法将其化合物作用充分发挥出来，降低了混凝土收缩的效果。因此目前可以通过优化配合比来提升混凝土材料的效果，还可以增加粉煤灰和矿粉的配合比例，进一步提升混凝土表面的防裂性能，避免混凝土表面出现裂缝。对混凝土进行保温保湿也能够提升混凝土抗裂性能，重力式码头胸墙混凝土表面主要为大体积结构，外界环境会对这种混凝土产生严重影响，导致其内部出现的应力。因此在缩短浇筑长度的时候还需要在混凝土外部覆盖一定的保温布和防水布养护，混凝土内部结构在混凝土浇筑完毕之后需要迅速覆盖上防潮防湿布，在混凝土强度达到标准范围之后才能够使内部具有一定的抗裂性能。可以在混凝土周围覆盖聚乙烯泡沫将其充分包围，中间可以用水养护，并在混凝土达到标准强度后将其拆除，混凝土的保温保湿措施能够更好的避免外界因素对混凝土造成影响，还可以避免次要裂缝和主要裂缝的产生。最后，在混凝土表面强度达到标准范围的时候可以按照设计分割线进行测量放线，并借助混凝土切割设备将混凝土切割为标准大小的混凝土块，在风干后实施填缝[2]。
        根据水运工程混凝土质量控制标准可以得知，工程施工期内部钢筋混凝土裂缝具有一定的标准，一些宽度在标准范围内的混凝土裂缝可以不做处理，而一些宽度超过标准长度的混凝土裂缝则需要采取有效措施对其进行处理，避免影响整个码头工程。贯穿性裂缝可以使用灌浆处理手段灌浆处理，主要分为化学灌浆和水泥灌浆，在处理的过程中施工人员结合重力式码头胸墙混凝土裂缝情况与材料性能来进行处理方案的制定，在处理过程中可以通过实验提供的性能标准来进行材料配比。施工人员在灌浆之前首先需要清除裂缝内积存的杂物和灰尘，并进行注水检查，使灌浆口具有顺畅通道，保证浆料能够顺利进入。在灌浆的时候施工人员需要先保证裂缝两侧呈现湿润状态，并使用底板封堵裂缝存在的漏浆出口，保证裂缝在灌浆之后表面饱满。对于浅层裂缝在处理的时候可以使用封闭处理方法，施工人员可以利用填充法来填充混凝土表面存在的浅层裂缝，而一些规则性浅层裂缝在处理的时候可以使用收缩混凝土对其进行补充。目前重力式码头胸墙混凝土裂缝问题较为严重，因此需要合理优化施工工艺提升施工设计质量，对于一些可能存在裂缝的位置，强化施工配置，从源头避免裂缝产生，还可以添加一定量的抗裂缝纤维使混凝土内部具有抗应力性质。在材料采购的时候进行有效的质量控制严格管理各项施工程序，提升浇筑质量和浇筑稳定性[3]。
        结语
        综上所述，重力式码头胸墙混凝土裂缝属于施工中的重要控制环节，因此施工人员需要尽最大努力避免裂缝的出现，如果已经产生了裂缝，那么就需要采取有效的措施，对产生的裂缝进行合理调整，可以使用灌浆方式和封闭处理保证工程实际质量能够满足安全要求。
        参考文献
        [1]徐芹文, 莫齐伟. 重力式码头胸墙水化热及温控措施研究[J]. 低温建筑技术, 2019(10).183-184.
        [2]施孟凯, 徐晓东. 重力式码头胸墙赶潮水施工工艺及要点[J]. 中国水运月刊, 2018, v.18(03):159-160.
        [3]李洋. 探讨重力式码头胸墙施工技术分析与施工工艺[J]. 区域治理, 2019, 000(007):212.