港口碼頭施工中混凝土裂縫產(chǎn)生的原因及防治措施分析

郭志朝

（中交二航局第一工程有限公司，武漢 430000）

1 引言

港口碼頭工程是我國城市化建設和現(xiàn)代化建設的重要標志，其建設水平在很大程度上反映了我國的綜合國力。而港口碼頭工程在實際建設過程中，受到外界因素和混凝土本身因素的影響，很容易出現(xiàn)混凝土裂縫，這就需要施工單位加強重視，分析常見裂縫的產(chǎn)生原因，并進行有效防治。

2 工程簡介

2.1 地理位置

武漢新港陽邏港區(qū)三作業(yè)區(qū)一期起步階段土建工程由武漢新港建設投資開發(fā)集團有限公司興建，位于武漢陽邏經(jīng)濟技術開發(fā)區(qū)，上游距武漢關約 29.5km，下游距陽邏長江大橋約1.9km，地理坐標為東經(jīng) 114°32′59″，北緯 30°39′28″。

2.2 工程建設規(guī)模

碼頭平臺：碼頭平臺 2.5 個泊位（1#～36#排架），長 352m，寬 30m。包括下部結構、上部結構及附屬設施。

引橋2座：1#引橋和 2#引橋，引橋長度均為 75.5m，1#引橋寬度為 15.0m，2#引橋寬度為 18.0m。包括下部結構、上部結構及附屬設施。

本工程建設4個 5000t 級集裝箱江海船泊位，占用岸線長度 563m，占地面積 99.57ha，設計年通過能力為 1.295×107t。項目部建設 2.5 個 5000t 級集裝箱泊位，碼頭結構型式為高樁梁板結構，碼頭作業(yè)平臺尺寸為 352m×30m。排架間距為 10m，共36 個排架，碼頭平臺基礎采用 φ1800mm 與 φ1650mm 嵌巖灌注樁，每排架4根直樁，共144根。

碼頭平臺通過2座引橋與后方陸域連接，引橋為高樁排架結構，長度均為 75.5m。

此碼頭工程項目的結構型式為高樁梁板式。

3 港口碼頭施工中混凝土裂縫產(chǎn)生的原因

3.1 溫差裂縫

此港口碼頭工程位于武漢陽邏經(jīng)濟技術開發(fā)區(qū)，受當?shù)貧夂虻挠绊?，港口碼頭工程在實際混凝土施工過程中很容易產(chǎn)生溫差裂縫，在很大程度上也影響了港口碼頭施工的整體質量和使用效果。

溫差裂縫是由溫差引起的。混凝土結構在實際建設過程中，其內外部溫度有較為明顯的區(qū)別，這就增加了混凝土施工的溫差裂縫產(chǎn)生的概率，同時，這也是港口碼頭施工中出現(xiàn)混凝土裂縫的主要原因。通常情況下，港口碼頭工程的混凝土內外部溫差都是由水化熱作用引起的[1]。

另外，港口碼頭混凝土溫差裂縫在施工的各個階段也會出現(xiàn)。（1）在施工階段，因水泥水化熱及外部氣溫的作用引起混凝土收縮而產(chǎn)生裂縫。常發(fā)生在結構變截面處，往往與受力鋼筋平行。如不加以防止，可能會造成嚴重后果。（2）施工單位對混凝土后期的養(yǎng)護工作做得不夠到位，也是其產(chǎn)生裂縫的重要因素，這些都需要引起施工單位的重視。

3.2 塑性收縮裂縫

港口碼頭工程中進行混凝土澆筑施工時，在新澆筑的混凝土的表面，容易發(fā)生塑性收縮裂縫，進而降低混凝土施工的質量。一般情況下，塑性收縮裂縫都發(fā)生在混凝土澆筑凝固的前后。具體解釋如下：（1）施工人員在完成混凝土的澆筑施工后，沒有在第一時間對混凝土進行覆蓋，使混凝土表面的水分大量蒸發(fā)，新澆筑混凝土在硬化前發(fā)生體積變化，導致其出現(xiàn)裂縫；（2）在混凝土的配制中，施工單位沒有對混凝土的性能和港口碼頭混凝土的施工要求進行綜合分析，使水泥或砂石用量不科學，受到水泥水化作用以及混凝土沁水率的影響，導致混凝土在施工過程中出現(xiàn)塑性收縮裂縫。

3.3 干燥收縮裂縫

一般情況下，干燥收縮裂縫是在港口碼頭混凝土澆筑施工以后的一段時間后形成，大部分都產(chǎn)生在混凝土的表層，裂縫的寬度較窄。具體解釋為：（1）在完成混凝土澆筑施工以后，沒有及時進行養(yǎng)護，使混凝土表面的水分蒸發(fā)較快，表面濕度經(jīng)常發(fā)生劇烈變化，形成干燥收縮裂縫；（2）混凝土整體的長度較長，使得其在施工和養(yǎng)護的過程中，整體的收縮程度較大。

4 港口碼頭施工中混凝土裂縫的防治措施

4.1 嚴格控制原材料的質量

對于此工程項目，施工單位在對常見的港口碼頭混凝土裂縫的類型進行分析以后得出，要最大限度地避免在混凝土在施工過程中出現(xiàn)裂縫，首先需要做的是合理配制混凝土。（1）施工前，施工人員需要采用試驗的方式對混凝土施工中的各種原材料進行測試，在此基礎上確定混凝土的配合比；（2）采購混凝土原材料時，施工人員需要對各種材料的質量進行嚴格把關，避免因為原材料的質量問題導致混凝土在施工過程中出現(xiàn)裂縫；（3） 施工人員在混凝土配制過程中，需要做得以下幾點：（1）在水泥的選取方面，施工人員需要將硅酸三鈣的含量控制在 6%～12%[1]，并且水泥標號應至少 32.5 級。（2）在細骨料的選取方面，施工人員需要選擇粒徑小于 5mm，且較為堅硬的巖石顆粒。（3）選擇外加劑時，施工人員需要對其進行有效的檢測，檢測合格以后方可進行使用。

4.2 加強對混凝土不均勻沉降的防治

此港口碼頭工程在混凝土施工的過程中，工程量較大，存在連續(xù)施工的情況，在這個過程中，如果澆筑或振搗不當，集料最大粒徑過大，粗集料比例過高，膠凝材料和細集料的含量偏低，與細集料比粗集料的密度過大，以及拌合物過干或過稀等都會導致混凝土材料的離析而產(chǎn)生骨料下沉現(xiàn)象。對于該問題，需要采取以下措施進行防治：（1）對于骨料含水率問題導致的混凝土離析問題，施工人員應延長攪拌時間；（2）加強質量把關，嚴禁不合格材料進入施工現(xiàn)場，保證骨料的質量穩(wěn)定；（3）施工人員需要加強對砂子中含水量的分析，如果其處于飽和狀態(tài)（含水量≥10%），則需要延長攪拌時間，避免出現(xiàn)混凝土離析問題。

4.3 加強對混凝土的養(yǎng)護

上文提到了港口碼頭工程項目中進行混凝土施工時，出現(xiàn)裂縫的主要原因是混凝土的養(yǎng)護工作做得不夠到位。因此，對于此工程項目，施工單位在經(jīng)過商討以后，加強了混凝土養(yǎng)護工作的力度。

4.4 加強對塑性收縮裂縫防治

施工單位在進行港口碼頭混凝土施工時，還需要加強對塑性收縮裂縫的防治。為此，（1）施工單位需要選擇合適的施工材料，盡量選擇干縮性較小的施工材料，如硅酸鹽、硅酸鹽水泥等；（2）施工單位需要加強對模板澆筑施工的重視，保證其澆筑均勻，并保證混凝土結構的濕度，以此避免因為混凝土濕度不足引起裂縫。

5 結語

總而言之，港口碼頭工程對我國的水陸運輸發(fā)展等方面意義重大，因此，我國在此方面的資金投入也在逐漸增加。而混凝土裂縫是影響港口碼頭施工質量的重要因素，這就需要施工單位引起重視，加強防治，保證工程施工質量。