码头混凝土裂缝的预防与分析

孙雪

摘要：码头混凝土面层因地基、温度、气候等影响容易产生裂缝，甚至连续裂缝。本文通过总结码头混凝土裂缝的类型与成因，着重分析产生码头混凝土裂缝的根本原因，系统研究码头混凝土裂缝的防治与控制，并有针对性的提出相应的控制措施，为降低码头混凝土裂缝的危害提出建议，达到提高工程质量的目的，希望对实际工作有所帮助。

关键词：码头；混凝土裂缝；成因；防治

中图分类号： TU37文献标识码： A

虽然码头工程在混凝土施工质量和实用性上已达到非常高的水平，但由于码头建设大多存在地基条件不良，受天气影响较大等劣势。其混凝土面层经常出现裂缝等现象，不仅会影响到码头面层的使用，而且随着裂缝的扩大，会引起码头内部钢筋结构发生锈蚀，进而影响整个工程质量水平和码头使用寿命，造成使用安全隐患。

一、码头混凝土裂缝概述

（一）裂缝的定义

裂缝是混凝土在温度和湿度等因素变化下，逐步硬化产生体积变形，造成的表面龟裂现象。由于各种建筑材料特性不一致且混合不均匀，相互约束而产生的应力，在结构内部产生的细微裂缝，和肉眼能观察到的裂缝。

（二）混凝土裂缝分类

混凝土面层产生裂缝是混凝土的常见病，其影响因素较复杂，大多发生在施工阶段与新建成阶段。码头混凝土面层裂缝，按裂缝尺寸大小可以划分为宏观裂缝和微观裂缝两大类。微观裂缝在混凝土面层中存在的问题较多，但只要码头实际荷载检验不超过设计范围值，便不会对码头混凝土质量与码头使用带来危害，一般视为无害裂缝。宏观裂缝则是由渗水观察法便可发现的混凝土裂缝。宏观裂缝常常随混凝土浇筑完成后不断扩大，进而影响整个码头的混凝土结构、使用功能以及使用寿命，为有害裂缝。

二、码头混凝土面层裂缝的成因分析

混凝土结构或构件往往是带裂缝工作的。裂缝发展会使结构或构件的承载能力、耐久性和抗渗能力降低，同时会使建筑物的外观变差，建筑物的使用寿命降低，甚至严重时会威胁到人们生命和财产安全。从多方面统计数据来看，很多工程混凝土的质量事故都是由于混凝土裂缝的发展所致。我们必须要采取有效控制的措施，将其混凝土裂缝的发展造成危害程度严格控制在规范范围之内，保证建筑物对人们生命和财产安全。

混凝土裂缝产生的原因是多样的，主要是温度和湿度的变化、原材料不合格、模板及支承变形等。概括起来，一种是非荷载作用变形引起的裂缝：如温度变化、收缩、膨胀、不均匀沉陷、化学作用等原因引起的裂缝；另一种是荷载作用引起的裂缝；再者是施工不当引起的裂缝，如配合比控制及养护不当引起裂缝等等。

（一）施工操作不当

混凝土原材料采购质量差、砂石含泥量超标或配比不合理等因素，使混凝土原材料质量达不到设计要求，容易造成水泥砂浆上浮、中粗骨料不断下沉等不利现象，进而使码头混凝土面层材料上下出现严重不均匀，在混凝土收缩过程中，由于上下层间收缩量不均匀，面层易产生收缩裂缝；另外施工过程中往往为赶进度，准备不充分，导致底层面板存在大量积水，或在未充分湿润的情况下造成面层混凝土大量析出，进而引起码头混凝土在不同高度产生不均匀收缩量，产生裂缝。混凝土过早拆模或者混凝土未达到终凝时间即承受荷载等都可直接造成混凝土裂缝。

（二）结构荷载裂缝

混凝土结构，承受两大类荷载，即外荷载和变形荷载。一是由外荷载应力过大等原因引起的裂缝，即荷载裂缝。二是由变形变化引起的裂缝。混凝土硬化期间水泥的大量水化热，内部温度的上升，在表面产生拉应力。后期随其降温过程与气温降低的过程，又在混凝土内部出现拉应力。当这些拉应力超出混凝土的抗压力，就会出现裂缝。第三混凝土在铺设过程中，出现不饱满，不均匀的现象，荷载不能形成有效传递，会加剧荷载对码头面板的损害。

（三）干缩冷缩裂缝

在水泥混凝土中，水分以结合水、层间水、吸附水、毛细水等状态存在着。随着混凝土硬化水分消失，混凝土本体就会收缩，也即干缩。在收缩受到骨料对水泥浆的限制而发生收缩应力时，容易产生干缩裂缝。码头混凝土表面由于受到气候与温度的影响，特别是在夏天，干缩裂缝的可能性更大。在码头的环境中，温差大，表面迅速缩涨，产生拉应力，从而造成裂缝。尤其是在相邻部分容易冷缩拉伸变形，很容易开裂，即产生冷缩裂缝。

三、码头混凝土裂缝的预防和控制

由于码头施工工程施工规模大、混凝土构件体积大、气候条件对混凝土施工不利等特点，所以在码头混凝土裂缝控制中要对控制温度、添加剂融合、及时养护等问题特别的重视。

（一）做好前期养护

码头混凝土表面的早期养护，主要目的在于保持适宜的表面条件，以达到两方面的效果。一方面控制好湿度，温度，避免混凝土受不利温、湿度环境造成大幅度变形的侵袭，防止冷缩和干缩裂缝。一方面要使水泥水化作用可以顺利进行，以期达到设计的压力强度和抗裂能力。只要按照施工规范，科学管理，精心组织安排，积极应对突发情况，就能在码头混凝土施工中减少裂缝，将裂缝的危害控制在允许范围内。

（二）提高混凝土面层质量

混凝土的耐久性是确保码头混凝土面层具有较高防裂能力的重要措施，主要通过采取防止钢筋锈蚀以提高混凝土耐久性。采用改善骨料级配，砂选用中粗砂，含泥量小于3%，清除泥土和石粉，级配要好，从而可能提高混凝土自身的强度，相对可以减少水泥用量，拌合混凝土时加水或用水将碎石冷却以降低混凝土的浇筑温度对克服温度裂缝有好处。

（三）温度控制

首先对于大体积混凝土,施工时应充分考虑水泥水化热问题。采取必要的降温措施（埋设散热孔、通水排热等），避免水化热高峰的集中出现、降低峰值。浇捣成型后,应采取必要的蓄水保温措施,表面覆盖薄膜、湿麻袋等进行养护,以防止由于混凝土内外温差过大而引起的温度裂缝。特别注意的是避免在雨中或大风中浇灌混凝土。夏季应注意混凝土的浇捣温度,采用低温入模、低温养护,必要时经试验可采用冰块,以降低混凝土原材料的温度。

最后对大体积混凝土构建施工时要减小混凝土浇注的分层厚度，在条件允许时减缓混凝土浇注速度，以不出现冷缝为原则。热天浇筑混凝土时减少浇筑厚度，利用浇筑层面散热，减少混凝土内约束作用，可以降低混凝土内部的温度，从而有效减轻混凝土裂缝的发生。

四、结语

在工程中，现浇混凝土结构特别是板面的裂缝现象是不可避免的，要求我们在现场施工中要尽量做到科学合理，采取有效的措施是能够减少裂缝现象产生的；对于施工中已经产生的裂缝，在分析其发生的原因后，进行科学的处理和加固补强措施，使现浇混凝土结构能够满足正常使用条件下的安全性和耐久性要求。

参考文献：

［1］《水运工程混凝土施工规范》 JTS202-2011

［2］闫峰，李晓刚.谈混凝土裂缝的成因与控制［J］.商品混凝土，2006，（3）［3］李志勇，王海军.大体积混凝土裂缝分析及控制技术［J］.内蒙古科技与经济，2007，（11）.