探析高桩码头混凝土面层裂缝的预防对策

吕杰+郑定科

摘 要：高桩码头混凝土面层裂缝是是码头施工中常见的问题之一，不仅影响了码头的整体观感，还影响了码头的建设质量。尤其是高出面层标高基础的面层混凝土需要预埋大量的管道，这样就给高桩码头混凝土面层裂缝的预防和控制带来了极大的难度，也是人们研究关注的焦点。因此，本文将通过案例分析，介绍了高桩码头混凝土面层裂缝的类型和原因，进而给出了若干预防的建议，希望在防治高桩码头混凝土面层裂缝时提供参考。

关键词：高桩码头 混凝土面层 裂缝 预防对策

随着我国科学技术的发展，码头施工的技术水平也得到了极大的发展，施工技术也日益完善，从目前施工的成功案例来看，高桩码头工程不论是外观还是实体的混凝土施工质量都已经达到了比较高的水平，有力的支撑了我国经济的发展。但是，从实践的情况来看，由于高桩码头的施工大多数都在地基状况不优越的地方，这样造成了混凝土面层出现龟裂或是结构裂缝等现象，若裂缝发生在梁顶或板缝等部位，若不及时采取相应的补救措施，混凝土面层裂缝将会沿着拼缝的方向扩大，这样不仅影响了整个工程的外观还会造成严重的质量问题，进而影响混凝土面层内部的结构性能，缩短工程的使用寿命。因此，我们有必要深入的研究高桩码头混凝土面层裂缝产生的原因，并找出裂缝的预防措施，以保障整个工程的质量。

1.高桩码头混凝土工程实例分析

某A码头承台宽度50 m，长度509m，顶面高+6m，前方承台宽25m，其通过2座长宽为25m/15m的引桥与后方陆域连接。为满足装卸及运输的要求，码头承台上设置有设备基础与管道支架基础等，且基础与支墩相对集中，并且为了满足供控制的要求，有大量的镀锌钢管预埋在面层中，增加了码头面层混凝土裂缝防控的难度。

2.高桩码头混凝土面层裂缝的分类及原因

面层裂缝是混凝土常见的病害之一，其影响因素也有很多，一般发生在施工阶段。按照外观尺寸大小可以将面层裂缝分为微观和宏观两类。微观裂缝不易被发现，需要借助超声波探测仪等仪器检测才能发现其内部的裂缝，是一种非连贯性的典型裂缝，宽度通常不超过0.005mm，这种裂缝普遍存在于混凝土面层中，在实际设计应用时，只要码头实际载荷不超过设计的范围，危害较小。而宏观裂缝则是通过渗水法直接观察到的，其裂缝宽度在0.005mm以上。按照裂缝产生的方式或部位可以分为龟裂、结构裂缝和钢筋顶部裂缝三类。而不同种类的裂缝其产生的原因往往不同。

（1）龟裂。龟裂是高桩码头施工中最为常见的裂缝之一。造成龟裂的原因有：一是内部质量问题。例如混凝土配合比例设计不科学、原材料质量不符合标准等等，这样就与混凝土粗骨料不匹配，造成混凝土含泥量偏高，细颗粒含量偏多，引发面层龟裂。二是外部质量问题。在高桩码头混凝土施工中，若底层预制面板没有进行充分湿润或者是存有积水，都会使面层混凝土出现离析现象，从而造成面层中不同高度的混凝土容易产生不均匀收缩，进而引起裂缝的发生。而在混凝土摊铺中，对诸如振动器等机械设备的操作不当，使混凝土粗骨料摊铺不均，在其收缩过程中同样可能会产生裂缝现象。此外还有施工地区的气候条件等都会诱发面层龟裂的产生。

（2）结构裂缝。产生结构裂缝的原因也较多，在施工过程中，若混凝土预制面板安装不密实、铺设不连续、不饱满，不但会使面板发生松动，还会由于受力传递不均匀而造成裂缝的产生。另一方面，施工工序不当，没有预先浇筑码头梁槽、板缝等，或者对梁顶或板缝设计混凝土浇筑的厚度比面层厚很多，这样都会引起混凝土不能均匀收缩，进而造成裂缝。

（3）钢筋顶部裂缝。这是由于铺设的钢筋混凝土厚度与设计的不符，或者是对梁顶钢筋设计过密，这样就会造成混凝土在干缩过程中从钢筋顶部产生裂缝。

3.高桩码头混凝土面层裂缝预防的有效措施

针对混凝土面层裂缝的原因和分类，我们以A码头为例，来说明对高桩码头混凝土面层裂缝应采取的预防措施。

由于该码头在施工前对已经对地基进行了处理，保证了整个码头的稳定性，有效的抵消了因地基结构性沉降问题带来的混凝土面层结构性裂缝。并且鉴于该码头面层下管道等预埋件较多的状况，在实际施工中需要采取针对性的预防措施，从事后施工的效果来看，采取措施是有效的，减少了混凝土面层的裂缝。其具体的预防措施主要有以下几个方面：

（1）橡胶条隔离减小阳角45°处集中应力。由于码头各个设备基础和管道支架、消防给排水支墩等基础共350个，并且每个基础支墩有四个直角阳角。各个基础的支墩采用圆角工艺，这样有利于保护混凝土成品，并且可以将角点的应力分散到圆弧面上，是一种很实用的施工工艺，在基础支墩完成后，由于在基础支墩四个圆角处的混凝土收缩力和温度应力都会增大，是应力相对集中的区域，这样就容易在45°斜角方向发生裂缝，进而影响这个工程的美观和质量。因此，可采用在四个阳角上分别粘贴橡皮条的施工该技术，这样可有效的减少四个阳角的应力集中，从而避免了面层的裂缝产生。在实际施工中，可根据工程的情况，选取合理的长宽高进行粘贴。从实践实践的效果来看，A码头仅有3处45°方向斜角裂缝，说明该措施对预防面层裂缝起到了良好的作用。

（2）对预埋件的预防措施。鉴于码头的设备较多，在面层下中预埋件的种类也较多，而诸如电力镀锌钢管和混凝土等材料容易受到温度的影响而发生伸缩变形，这样就容易引起面层裂缝。因此，在对预埋件进行处理时，可采用覆盖钢丝网片的方法，在预埋件上铺设网孔稍大于混凝土粗骨料最大直径的钢丝网片。在实际施工中还需要注意以下问题：一是要注意钢丝网片混凝土保护层的厚度，避免过厚或厚度不足而影响预防裂缝的效果。二是在混凝土浇筑和振捣过程中，会造成钢丝网片的移动，可采用预埋管道与钢丝绑扎的方法来固定钢丝网片。三是要注意钢丝网片的覆盖范围，在管道线比较集中的区域可根据实际情况进行双层整体覆盖。

（3）对结构段伸缩缝处预埋件的处理。由于两个结构段间的伸缩缝处变形往往较大，在有镀锌钢管等预埋件穿过伸缩缝时，就容易造成面层混凝土裂缝。因此，在实际施工中，我们需要采取一定的预防措施，以Φ50mm的钢管穿过伸缩缝为例，我们可先截取长400mm钢管，切开后，套在镀锌钢管两端，对一半切口焊接，并用胶带缠好，以防止灰浆进入管道给施工带来不利的影响。

（4）混凝土配比的控制。混凝土配比不符合设计的标准也是引起面层裂缝的重要原因之一。在施工中，我们需要严格控制混凝土骨料的配比，一方面，要采用优质的袋装水泥，并且在原材料采购时要严格控制砂石的细度和级配以及碎石石粉的含量，在搅拌过程中控制好坍落度。另一方面，注意外加剂和纤维素等掺合料的掺入比例，这样可以控制因温度、干缩等因素变化的而引起的面层裂纹，并且可以控制混凝土裂缝发展。

（5）混凝土浇筑的预防措施。在混凝土面层施工前，设计人员应当根据实际情况合理的确定分条和锯缝的位置，并考虑合理控制预制板的安装偏差，并使据缝位置适当向板中心位置偏移，以降低裂缝出现的几率。此外，浇筑混凝土前，应当清除表面杂物，将灰尘等吹洗干净，并保持施工面的湿润状态，以减少面板对面层混凝土中水分的吸收，避免混凝土中水的含量变化，而引起面层裂缝。还可以控制预制板和现浇混凝土面层的温差，同时要注意水泥浆水灰比例与混凝土一致，避免空鼓现象的产生而造成面层裂缝。在混凝土浇筑后，要注意对面层的养护，一是可采用无纺布进行洒水保持湿润养护，二是及时对面层据缝，减少因混凝土收缩而引起码头上部结构的变形，进而造成面层裂缝。

4.结语

总之，高桩码头混凝土面层裂缝是目前施工中常见的问题之一，在施工中要有针对性的采取预防措施，进而尽可能减少面层裂缝出现的几率。

参考文献：

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