码头施工中的砼裂缝产生的影响因素与防范方式研究

张玉乾

在进行码头施工时，砼裂缝会直接影响码头混凝土的使用年限和承载强度，甚至会出现工程质量问题。为此，必须要深入地分析混凝土产生裂缝的原因，并根据问题，制定相应的解决措施，以此保证码头使用的安全性和可靠性。

1 码头施工中的砼裂缝产生的影响因素

1.1 塑性收缩的裂缝

大体积混凝土收缩的原因是混凝土在浇筑之后，会逐步出现蒸发和散热的情况，此时如果受到其它因素的影响，混凝土会出现收缩的状况。也就是说如果混凝土的应力大于它能承受的最大抗剪力和强度时，混凝土就会出现裂缝。

混凝土开裂是目前建筑领域最常见的问题之一，裂缝主要产生于在施工阶段和后期的使用阶段，我们在判断混凝土裂缝时，不能单一说明是因为混凝土使用时间过长的原因造成的，也有可能是混凝土前期的施工问题。混凝土裂缝造成的影响主要有以下几点，首先，会直接影响到混凝土的强度和抗拉性，也会导致其他腐蚀物质进入到混凝土内部，损坏混凝土钢筋的结构；其次，一旦混凝土结构出现问题，挡水墙将会出现渗漏的情况，如果渗漏情况过于严重，就会直接影响整个工程的承载强度和工程质量；并且，混凝土产生的裂缝过大时，会对建筑结构的抗震能力造成一定的影响。

1.2 内外温差较大

温度的变化也会造成混凝土产生裂缝，导致混凝土内外部出现较大温差的原因，主要是水泥中的水化热引起的。在温度发生变化时，混凝土表面会逐渐凝结成冰，导致混凝土体积出现膨胀的现象，而这些膨胀的部分则会加大混凝土自身的重量，导致整体的作用力增加，当其作用力大于混凝土的抗拉力时，混凝土就会受到破坏，导致混凝土产生裂缝。

温差导致混凝土产生裂缝的情况主要包含了以下几种：其一，在施工阶段，如果产生大量的水化热，就会造成混凝土产生裂缝；其二，在拆除模板期间，混凝土表面的温度就会快速下降，导致混凝土产生裂缝；其三，当混凝土内部的温度到达一定的极限以后，其混凝土的热量会逐渐散发出来，从而导致混凝土出现内外温差，造成裂缝的产生。在施工过程中，经常出现砼裂缝情况的工程有很多，比如墙、河坝等。

1.3 水化收缩的原因，导致砼裂缝的产生

如果混凝土中包含的水泥出现水化反应，则混凝土的体积会出现收缩的情况。所以，混凝土的最大水胶比必须要符合《混凝土结构设计规范》 的规定，而且，混凝土的最小胶凝材料用量也必须符合相关的规定。否则，一旦混凝土的水胶比小于或者等于0.35时，在混凝土初期凝结时，水化的收缩率大概为0.01%～0.03%，如果收缩的情况到达一定范围时，就会导致混凝土的表层出现裂缝。

1.5 干燥收缩引起的裂缝

随着时间的推移，混凝土在浇筑后会逐渐呈现硬化的状态，其内部包含的水蒸气也会逐步蒸发。此时混凝土会由内部向外部进行收缩，当收缩的应力超过混凝土的最大极限抗拉强度时，就会出现裂缝。

1.6 安定性裂缝

它主要是因为整体的混凝土施工质量不过关造成的，导致混凝土在后期出现裂缝。此外，如果钢筋曝露与外界接触，则会被侵蚀，也会导致混凝土产生裂缝。

2 码头施工中针对砼裂缝的防范方式

2.1 对混凝土的配合比进行优化

在混凝土浇筑之前，先做好配合比实验，在试验成功之后，再投入到施工阶段。施工中，相关的技术人员必须要控制水泥的用量，并添加一级粉煤灰。此外，必须要保证混凝土水泥中的水胶比在合理范围之内，并选择二级的粗骨料，同时，加入一定量的粉煤灰，减少含泥量和杂质。另外，在混凝土容易出现裂缝的位置进行预防，比如，增加斜筋，可以减轻混凝土本身的应力。这样既可以缩小承载强度，也能够一定程度预防混凝土产生裂缝。

2.2 加强混凝土后期的养护工作

在初期浇筑混凝土后，必须要加强混凝土后期的养护工作，保证混凝土的承载强度和抗拉强度。在很多工程施工过程中，很多技术人员都忽视了一个关键点，即如果钢筋与外界接触，就会发生氧化反应，导致钢筋生锈。所以必须要提高混凝土的密实度，以免钢筋出现生锈的情况，同时，注意混凝土保护层厚度的设置，避免其发生氧化反应。比如，技术人员可以在混凝土表面刷一层含有聚合水泥砂浆、环氧树脂等物质，起到良好的保护作用，或者选择一些抗腐蚀性较强的钢筋和材料。而且，在砼的养护工作中，如果温度低于5℃，需要用布盖住混凝土，并浇适量的水，保证混凝土在一定时间之内水分充足，混凝土养护的条件必须要符合以下标准：

（1） 混凝土初期养护的时间。必须要根据实际的温度确定。混凝土养护要求如表1。

表1 混凝土养护要求

（2） 浇筑养护时间的长短。普通的水泥或者矿渣搅拌的水泥，必须要超过7d，而掺入缓凝剂的混凝土，则必须要超过14d。

（3） 浇水次数。为了保证混凝土在养护期间，处于湿润状态，应按照表2、表3进行养护。尤其在初期阶段，由于水泥水化作用快，导致水分流失快，所以浇水的次数要多一点，而温度较高时，水分流失也快，同样也需要多浇。

表2 浇水次数表

表3 覆盖时间表

由此可知，当混凝土强度大于3.5MPa时，即可进行下一道施工工序。

2.3 预防混凝土基础出现不均匀沉降

对于混凝土基础出现的不均匀沉降，可以选择减少工程结构的自重，根据现场的施工情况，合理布置施工作业，并适当调整混凝土的结构。但是，需要注意的是减轻自重，控制混凝土基础的沉降，会造成整体结构的自重增大，影响工程整体的稳定性，出现不均匀沉降，所以反之，在实际操作的过程中，必须要控制自重，并制定相应的预防措施。

2.4 塑性收缩裂缝的预防方法

第一，应选择符合要求的原材料，比如干缩值小、普通硅酸盐水泥或者强度高的硅酸盐等。第二，必须严格控制水灰比例，并掺入添加剂，加大混凝土的承载强度，从而减少含水量和含水泥量。此外，在混凝土浇筑之前，必须要浸透基层和模板，并在混凝土表面一层涂上薄膜，预防混凝土被浸湿。第三，在高温和大风时，可以设置一些遮荫和防风的安全设施，以此保护混凝土结构不被破坏。

2.5 沉陷裂缝的预防方法

为了提高基础的稳定性，必须要对松软土质的地基进行处理。为此，相关的技术人员可以根据实际的施工情况，制定地基处理方案，从而夯实地基。此外，要想保证模板的强度和刚度符合现场的施工要求，必须要进行详细地分析，并制定施工方案。这样，才能有效地保证地基受力均匀。而混凝土在浇筑的过程中，必须要注意混凝土不能被水浸透，模板拆除时需要注意拆模板的方式和顺序。一般情况下，拆除模板之前，必须要注意混凝土的强度是否符合设计规范要求，如表4，若混凝土的强度达不到设计要求，则需要进一步确认具体的拆除方法。

总之，对于混凝土模板的拆除，必须要注意一定的方式方法。

（1） 对于不承重的侧模板，比如，梁和柱、墙侧面的模板，只需要注意在拆除的过程中，保证其混凝土表面以及转角部位不出现损坏即可；

（2） 承重模板，比如，梁和板等水平结构的底模板，应当根据混凝土的试验结果，保证混凝土的强度符合设计要求，便可以拆除模板；

（3） 在拆除模板时，如果发现混凝土的强度达不到设计要求，仍进行拆除，则存在安全隐患，这时，必须要立即停止拆除工作，在混凝土强度达到设计要求后，再进行模板的拆除；

（4） 对于已经拆除模板或者支架的混凝土结构，可以在混凝土强度达到要求后再进行后续施工，保证其承载强度能够满足设计的要求。如果混凝土在施工时的荷载效应低于使用阶段，则必须要进行详细的核算，同时设置加固措施，保证其安全性和稳固性；

（5） 拆除预留洞口的内部模板时，必须要保证其中的混凝土强度不会出现塌陷或者裂缝的情况下，再进行拆除。

表4 底模板拆除时的混凝土强度要求

2.6 施工管理的方法

首先，现场必须要加强技术管理，并定期地开展培训活动，提高相关技术人员的专业技术和综合能力。在整个工程建设的过程中，技术是硬道理，它贯穿于所有施工作业流程。所以，必须要建立严格的技术交底制度，并落实每一个技术人员的职责与工作范围，同时，加强现场的质量监督管理力度，从而保障工程质量。另外，必须严格按照相关的技术规范，验收竣工工程。其次，必须实施全面的质量管理，保证工程的建设质量。在管理的过程中，质量管理和目标管理是非常重要的，为此，相关的管理人员可以进行分层管理，将不同范围的工作进行分层，进行逐一管理。这样，既便于管理，也便于监督。

3 结语

综上所述，码头施工过程中，混凝土产生裂缝的原因有很多种，比如，承载强度不足，导致基础出现不均匀的沉降，荷载导致应力裂缝，温差过大，养护工作的不完善等方面。为了预防这些影响因素的产生，必须要注意前期混凝土的配合比设计，以及施工过程中浇筑混凝土的温度和后期的养护等方面的工作质量。此外，工程整体的施工管理也是非常重要的，它可以有效地协调各项工作之间的关系，保证每一个环节的工作能够有条不紊的进行。

[1] 邱江. 混凝土裂缝的预防和处理及其在工程中的应用[D]. 重庆：重庆大学，2015.

[2] 杨艺冠. 钢筋混凝土超长码头胸墙的裂缝控制实践[D]. 天津：天津大学，2012.

[3] 曲艺. 工程结构中混凝土裂缝控制技术研究[D]. 青岛：中国海洋大学，2010.

[4] 陈晓寒. 开裂混凝土的氯离子侵蚀研究[D]. 北京：北京工业大学，2016.

[5] 彭杰. 高桩码头桩基钢套筒灌浆修补技术在实际工程中的研究及应用[D]. 淮南：安徽理工大学，2017.