码头工程胸墙大体积混凝土温度裂缝控制

戚建功

摘 要：文章通过对某码头工程胸墙大体积混凝土施工中出现的温度裂缝进行检测和分析，采取相应防裂措施，总结大体积混凝土温度裂缝控制经验。

关键词：大体积；混凝土；裂缝；控制

1 大体积混凝土定义

混凝土结构物实体最小几何尺寸不小于1m的大体量混凝土，或预计会因混凝土中胶凝材料水化引起的温度变化和收缩而导致有害裂缝产生的混凝土。

2 工程概况

某五万吨级泊位码头工程项目位于西南某港口城市，属亚热带海洋性气候。码头面标高6.3m，码头长度278m，胸墙混凝土设计强度为C40。码头共34个胸墙结构段，胸墙为矩形断面结构，长12.76m，宽4.95m，高3.05m。码头胸墙浇筑形式为罐车运送砼，现场勾机下灰，采用？准70mm插入式振捣棒分层振捣。XQ01段胸墙浇筑完成后第3天拆模后发现，胸墙南北侧、后侧1/2处，自胸墙顶口向下各出现了3道裂缝。

3 裂缝检测情况

现场委托有资质的检测单位对裂缝进行检测。检测工作依据中国工程建设标准化协会标准《超声法检测混凝土缺陷技术规程》，使用仪器为设备裂缝综合测试仪（型号ZBL-F800）。本次检测共完成3条裂缝15个剖面检测。其中裂纹深度检测工作按照《超声法检测混凝土缺陷技术规程》技术要求进行，采用单面平测法，用回归分析法对检测数据进行分析处理。裂缝深度检测根据声波在混凝土中传播会产生绕射的原理，将发射、接收换能器分别布置于裂缝的两侧，发射换能器发射的声波绕过裂缝的下缘到达接收换能器。通过声波在混凝土中传播的时间、传播速度和换能器间的间距，计算裂缝深度。检测结果如下：

4 裂缝成因分析

混凝土硬化期间释放大量水化热，使混凝土内部温度不断上升，混凝土内外温差较大产生温度应力裂缝，加上XQ01段未设置散热孔，淡水供应不及时，洒水养护滞后，导致产生裂缝，经过实测温度，胸墙浇筑后混凝土平均温度在80℃以上，大气温度在32℃左右，内外温差大于25℃，浇筑完5天温度降至45℃左右。降温措施不到位是导致产生温度裂缝的重要原因。

5 采取措施及裂缝控制效果

5.1 对混凝土水泥、砂石、掺合料等原材料进行控制

在后续施工中，选用低水化热水泥、掺加减水率大于20%的高效减水剂，掺和料采用选用Ⅱ级粉煤灰。同时在保证砼强度及坍落度要求的前提下，提高掺和料及骨料的含量，以降低单方混凝土的水泥用量。

5.2 采取布置散热孔、加强养护等施工措施

后续各段胸墙施工中，在胸墙宽度方向1/3、2/3处设置两排散热孔，均按2m间距梅花布点，避开坑、井处。散热孔钢筋笼采用直径？准8mm圆钢做箍筋，箍筋直径？准50mm，间距500mm，竖筋采用6根？准14mm螺纹钢，高度为3.2m，将箍筋与竖筋焊接牢固，外侧包裹免拆模板网，待钢筋笼安放到位后将对应处钢筋绑扎牢固，同时用免拆模板网将钢筋顶口按钢筋笼直径进行加固，避免漏灰，散热孔内养护期间灌满淡水，定期把常温水灌入散热孔底部进行水循环，利用循环水对胸墙进行降温。养护由专人负责，养护时间14天，保证混凝土表面持续湿润，表面覆盖严实。

5.3 定时对胸墙内部温度进行检测

在后续施工的胸墙混凝土内部预埋测温导线，每天每4个小时测温一次，并形成记录。通过对XQ02和XQ03段进行温度检测发现，XQ02段浇筑完成第2天内部温度达到80～85℃，散热孔内部水温60～62℃，第3、4日胸墙内部温度在70～75℃，散热孔内水温40～45℃，5、6日内部温度稳定在70℃以下，散热孔内温度在40℃以下，7日之后内部温度基本在40℃左右，散热孔内温度在30℃左右，内外温差控制在10℃左右。XQ03浇筑完成开始测温温度变化同XQ02基本相似，温度稳定后符合规范混凝土内外温差应在25℃内的要求，可以停止测温。

通过以上措施，后续浇筑的各段胸墙均未发现裂缝，胸墙裂缝得到有效控制。

6 裂纹修补措施

就抗渗而言，缝宽≤0.05mm的无须修补，未超过表中限值的一般不作处理，超过表中限值的裂缝一般应予修补，根据缝深、缝型、钢筋保护层厚度等情况，综合判断，确定修补方案。根据以上规范要求及实测数据，三条裂缝深度均未超过保护层厚度（胸墙保护层厚度为7cm），裂缝宽度只有北侧裂缝超出规范要求。对XQ01段胸墙混凝土裂缝定期进行跟踪检查检测，及时掌握混凝土裂缝随时间的发展变化情况，待裂缝稳定不再发展以后，拟对北侧裂缝按规范进行修补。

沿裂缝走向骑缝凿深度不小于30mm和宽度不小于20mm的U型凹槽，清除槽内松散层、油污、浮灰和其他不牢附着物，用环氧树脂砂浆（环氧树脂：二丁脂：乙二胺：水泥：细砂=1：0.17：0.08：1：3）刷于裂缝处，自然晾干，并尽量使环氧树脂砂浆填满U型槽，填塞过程中注意不得污染非修补区域。再用白水泥砂浆（普通水泥：白水泥：干砂：107胶：膨胀粉：水=1：1.5：3.75：0.25：0.25：1.1）進行修补，使用铁抹子压实压光不少于三遍，在用塑料薄膜粘贴养护。2～3天后用带有砂纸磨片的角磨机修补处进行整体打磨后，再用细砂纸打磨一遍，使之外露面平整光滑，然后用107胶水混合物（水：107胶=10：1）湿润表面后，用白水泥（普通水泥：白水泥=1：1.5）干粉擦拭若干遍，直到表面光滑和混凝土原色接近为准。

依据《超声法检测混凝土缺陷规程》，经超声波检测，裂缝被环氧树脂充填后，与同条件下的混凝土无明显差别。检测结果显示修补方案是可行的。

参考文献

[1]水运工程混凝土施工规范[S].

[2]超声法检测混凝土缺陷技术规程[S].

[3]港口水工建筑物修补加固技术规范[S].