码头上部现浇结构裂缝发生率的控制分析思路构建 连磊

发表时间:2021/7/29   来源:《基层建设》2021年第14期   作者:连磊
[导读] 码头施工中,经常会遇到现浇混凝体层面发生断裂情况。不仅有损建筑的外部美感,严重影响构建内部强度,导致了后期维护成本大幅度增加

        长江宜昌航道工程局  湖北宜昌  443000
        摘要:码头施工中,经常会遇到现浇混凝体层面发生断裂情况。不仅有损建筑的外部美感,严重影响构建内部强度,导致了后期维护成本大幅度增加。相关人员要根据实际情况对现浇层面形成裂缝原因以及形态进行分析总结,从混凝土用料、技术、生产全面优化,才可保证现浇面层施工质量。
        关键词:现浇面层;裂缝;优化


        大量数据证明,现浇混凝土构建出现的裂缝宽度控制在0.05mm以内是正常的,我国对设计规范的宽度均作了一定的限制,以保证混凝土结构的正常使用,现浇层面出现裂缝在一定程度上反映了用料、技术施工标准还有待提升。下文就现浇层面裂缝形成原因及形态给出治理措施。
        1常见裂缝表现形态
        1.1纵向通常裂缝
        据有关调查发现,码头现浇施工中胸墙和护轮坎部位纵向通长部位裂缝极为普遍,长度约在2m左右就可发现一条纵向通长裂缝。此类型裂缝多是由于地基不均匀下沉,还会导致构件的约束变形,造成内部拉应力发生变化。内部拉应力的变化跟自身抗拉强度有关,当结构位置脆弱时该部位就会发生沉降裂缝,在一般工程中若遮帘桩沉渣过厚,上部结构加载后就有可能出现不均匀裂缝,后期对结构进行回填时就可能产生不均匀沉降,致使导梁、盖板和轨道梁上出现纵向通长裂缝,若在结构回填时石子中细颗粒物质的含量较大时,在后期使用当中容易被雨水冲刷,引起石子产生不均匀沉降,最后造成轨道梁的纵向通长裂缝。
        1.2水平通常裂缝
        水平通长裂缝一般由于施工人员对混凝土浇筑时机把握不准导致出现水平通长裂缝。常见有浇筑上层混凝土的开始时间晚于下层混凝体的初凝时间,导致分层处出现厚度不合理或疏浚速度过快,也是导致码头结构水平通长裂缝的重要因素。还会因为码头结构卸载速度过高,钢拉杆尚未发挥作用时,胸墙上结构部位已经发生较大位置偏移从而造成钢拉杆附近混凝土结构出现水平通长裂缝。再有,外力因素导致通长裂缝的状况时有发生,轮船靠近码头时,系船柱受到水平胸墙面垂直的负载大,会导致上部结构发生严重变形,进而产生相应的抵抗弯矩,造成结构上部水平通长裂缝[1]。
        1.3龟裂
        龟裂形成原因多是施工中材料使用不当,混凝土在硬化中,普通硅酸盐混凝土发生收缩,矿渣水泥混凝土或粉煤灰水泥混凝土产生膨胀,引起水泥水化反应而导致的。
        龟裂时间一般会在施工前后的30d左右出现在胸墙或轨道梁面上,其特征为裂缝宽度不大、深度较浅,形态为不规则网状。在施工中往往会加大水泥用量确保混凝土凝结强度,但这样保障不了混凝土的表观质量。由于混凝土骨料性质、品种以及含水量、水灰比例不对,容易造成混凝土面层发生龟裂。另一方面,天气的变化对混凝土凝结有一定的影响,比如天气忽热忽冷,突降爆雨即刻转晴,昼夜温差较大,致使混凝土表皮水水分散发较快引起塑性收缩裂缝。
        2现浇结构裂缝形成原因
        2.1混凝土原材料使用不当
        混凝土施工当中,材料中某些指标掺入量不合理是导致混凝土开裂的主要因素。比如常见的普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥、复合硅酸盐水泥等原材料使用不当导致施工质量事故频发。
        造成构件开裂常常与水泥凝固时间有密切关系,比如骨料选择、骨料级配、泥含量以及骨料种类的配比会不同程度影响混凝土的抗裂能力和收缩能力。水泥中的外加剂、膨胀剂、减水剂一定程度上影响着混凝土的硬化状态,根据参入种类、用量不同对混凝土的硬化和收缩带来一定影响。
        掺合料的使用也会对混凝土的开裂产生影响,例如粉煤灰的使用可有效改善混凝土开裂情况,硅灰面积较大,收缩较大,掺入后虽能提升混凝土的强度和耐久度,但容易引起混凝土开裂[2]。
        因材料使用不当形成混凝土的开裂因素往往是复杂的,很难第一时间找到具体诱因,需对原材料进行科学的取样、检测、分析工作。


原材料检测周期较长,流程过于复杂,而且施工中更换材料会影响整个工期进度,所以施工前需对材料进行严格筛查,在混凝土面层施工前,需将材料引起的裂缝因素全部排出。
        2.2配合搅拌控制不严
        混凝土搅合比配制不正确,往往表现为流动性差,塌落度不能满足设计要求,出现离析、泌水情况,大大增加现浇面层开裂概率。配合比出现问题,一方面因为配合比设计自身问题,但这方面概率较小,可在施工前委托相应资质检测单位来检验混凝土的混合比,而后在工地使用前再次验证配合比。另外,施工中,由于搅合人员专业技术薄弱,可能会引起原材料变化导致配合比失真,比如骨料颗粒径的变化,露天放置含水率变化大。所以,无论配合比自身还是搅拌控制上而言,都是造成混凝土面层开裂的重要因素。
        2.3施工准备不足、施工经验缺乏
        现浇面层施工看似操作简单,常常因施工前准备不足、未深入交底,导致各工序衔接不顺、各种问题频发。混凝土施工面层对施工环境、混凝土凝结控制时间有较高的要求,一旦错过收面压光最佳时机就会造成加面层开裂的风险。另外,增加收面层次数可改善混凝土面层开裂。
        有效预防混凝土面层裂缝,影响混凝土美观以及石子量,可在浇筑完成后对混凝土表面进行切缝,以切断和释放拉应力,需做好切缝时间和切缝位置控制,如此可有效杜绝混凝土收缩在面层产生裂缝。
        3码头现浇层面裂缝预防措施
        3.1控制混凝土原材料质量
        有效防止混凝土开裂问题,就需对水泥、原材料批次进行严格筛查,避免使用收缩量大、早强型水泥。在骨料上严格对骨料的粗细进行分析筛选,保证级配良好。骨料类型对混凝土的收缩有很大差异,细骨料对混凝土收缩的影响需按从小至大排列,依次为河砂、陆砂海砂、山砂。骨料对混凝土干缩从顺序为山碎石、河硕石、石灰石碎石。减水剂具有减水和增速作用,在混凝土塌落度与水胶比不变情况下,可降低混凝土用水量,进而减少水泥使用量,降低温升,减少温度引起的收缩。所以,控制好原材料入场过程就能有效预防码头面层混凝土出现裂缝现象。
        3.2优化配合比设计、加强搅拌控制
        配合比设计人员要对现场浇注工艺,施工流程进行指导。合理选择混凝土的设计塌落度,针对现场的砂、石原料情况及时调整。优化施工配合比,保证和易性、流动性良好,来满足施工要求条件下尽量减少水灰比[3]。另外,减水剂掺入量也很重要,过大会造成离析、泌水,破坏混凝土的匀质性,造成混凝土凝结过程收缩差异,增大开裂概率。需注意,若混凝土为外购,车辆出站与到达现场必须进行塌落度检测,拌合前对砂含水率进行测定,来回测定砂的含水率,沙堆上部与下部含水率有明显变化,砂堆下部含水率明显高于上部含水率。所以测定含水率和实际用砂部位上不可随意取用,同时严格控制搅拌时间,以免影响混凝土质量。
        3.3做好施工准备
        码头面层施工质量的提升离不开施工前充分准备工作。施工前对搅拌站综合生产能力、道路运输能力以及施工人员做好统筹安排、合理分配。其二,对施工前后做到全面的分析,对各层级深入交底,对每一道工序间设立责任承包划分制度,并做好监督机制。其三,定期对原材料、设备运行状况进行检查,保证各个设备能正常运转,尤其是振捣器、寿面压光机、切缝机需多台备用。其四,供需衔接顺畅,顺序为浇筑、收面、养护、切缝,此程序不可出现延误。
        4结语
        本文分析码头现浇层面形成裂缝的原因、形态以及相关措施。只有不断改善现浇层面出现裂缝的具体措施,并做到实践与理论相结合,才可从源头上杜绝码头浇筑面层混凝土断裂情况,进而使我国水工行业技术得到进一步的发展。

        参考文献:
        [1]黄金星.浅析码头水工工程大体积混凝土施工裂缝控制[J].珠江水运,2020,No.515(19):51-52.
        [2]崔显刚.港口码头工程混凝土裂缝处理技术探讨[J].珠江水运,2019,(3):86-87.
        [3]余锐.码头大体积混凝土裂缝控制技术探讨[J].珠江水运,2019,479(7):104-105.

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