港口工程混凝土裂縫常見原因及預(yù)防措施

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摘要：混凝土結(jié)構(gòu)裂縫是極為普遍的現(xiàn)象，其中較多的要數(shù)鋼筋混凝土構(gòu)件。實(shí)踐證明，混凝土結(jié)構(gòu)裂縫和相當(dāng)部分裂縫是可以通過設(shè)計(jì)手段、施工措施來克服或減少的，本文就常見引發(fā)裂縫的原因進(jìn)行歸納，并提出相應(yīng)預(yù)防措施。

關(guān)鍵詞：混凝土；裂縫；原因；預(yù)防措施

我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的高速增長(zhǎng)，帶動(dòng)了港口工程的快速、穩(wěn)定的發(fā)展?；炷烈蚱淙〔膹V泛，價(jià)格低廉，抗壓強(qiáng)度高，可澆注成各種形狀，養(yǎng)護(hù)費(fèi)用低等特點(diǎn)成為港口工程施工中使用最廣泛的建筑材料之一。而隨著商品混凝土的誕生，由于其施工方便快捷、性能穩(wěn)定、質(zhì)量可靠、勞動(dòng)強(qiáng)度低、生產(chǎn)效率高，同時(shí)又可以減少噪音、保護(hù)環(huán)境等綜合優(yōu)點(diǎn)更是把混凝土的使用推向一個(gè)頂峰。本文針對(duì)港口工程混凝土裂縫出現(xiàn)原因進(jìn)行分析，并根據(jù)實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn)提出解決方案。

一、混凝土裂縫常見原因分析

混凝土是一種抗拉能力極低的脆性材料，在施工和使用過程中，當(dāng)發(fā)生地基不均勻沉降或溫度、濕度、結(jié)構(gòu)受力變化，使得砼拉應(yīng)力增大時(shí)，極容易產(chǎn)生裂縫。

1.1材料質(zhì)量

目前現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)已普遍采用商品混凝土進(jìn)行澆筑，但受劇烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)，導(dǎo)致部分商品混凝土廠商以采用大粉煤灰摻量、低性能的混凝土外摻劑以及細(xì)度模數(shù)低、含泥量較高的中細(xì)砂作為降低價(jià)格和成本的競(jìng)爭(zhēng)手段，所以在控制商品混凝土質(zhì)量方面要根據(jù)工程的不同部位和性質(zhì)提出對(duì)混凝土品質(zhì)的明確要求，不能片面的壓價(jià)和追求低價(jià)格、低成本而忽視了混凝土的品質(zhì)，從而導(dǎo)致混凝土性能下降和收縮裂縫的增多。同時(shí)水灰比過大、外加劑加入量過大、攪拌時(shí)間不夠等都容易使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生裂縫。只有材料的質(zhì)量關(guān)把好了，工程質(zhì)量才能在根本上得以保證。

1.2地基變形

在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中，造成開裂的主要原因是不均勻沉降。裂縫的大小、形狀、方向決定于地基變形的情況，由于地基變形的應(yīng)力相對(duì)較大，產(chǎn)生的裂縫一般是貫穿性的。

1.3施工方面

由于施工工藝或現(xiàn)場(chǎng)施工引起裂縫出現(xiàn)的因素很多，主要概括為以下幾點(diǎn)：

（1）水分蒸發(fā)、水泥結(jié)石和混凝土干縮通常是導(dǎo)致混凝土裂縫的重要原因，因此混凝土施工時(shí)間控制不當(dāng)、結(jié)構(gòu)養(yǎng)護(hù)不當(dāng)或養(yǎng)護(hù)時(shí)間不夠，特別是早期養(yǎng)護(hù)質(zhì)量與裂縫關(guān)系密切，早期表面干燥可使其內(nèi)外溫差較大更容易產(chǎn)生裂縫。

（2）混凝土是一種人造混合材料，其質(zhì)量好壞的一個(gè)重要標(biāo)志是成型后混凝土的均勻性和密實(shí)程度。因此混凝土的攪拌、運(yùn)輸、澆灌、振實(shí)各道工序中任何的缺陷和疏漏都可能是裂縫產(chǎn)生的直接或間接原因。

（3）模板構(gòu)造不當(dāng)，漏水、漏漿、支撐剛度不足、支撐地基下沉、拆模等都有可能造成混凝土開裂。施工過程中，鋼筋表面污染、混凝土保護(hù)層太大或太小、澆注中碰撞鋼筋使其移位等都可能引起裂縫。

（4）施工過程中任意留置施工縫且不按規(guī)定處理、后期施工擾動(dòng)前期混凝土、在不適宜的氣候條件勉強(qiáng)施工等都容易引起裂縫的產(chǎn)生。

1.4結(jié)構(gòu)受荷

結(jié)構(gòu)受荷后產(chǎn)生裂縫的因素很多，施工中和使用都可能出現(xiàn)裂縫。例如早期受震、拆模過早或方法不當(dāng)、構(gòu)件吊裝、運(yùn)輸、堆放時(shí)的吊點(diǎn)或墊塊位置不當(dāng)、施工超載、張拉應(yīng)力值過大等均可能產(chǎn)生裂縫。

1.5設(shè)計(jì)構(gòu)造

結(jié)構(gòu)構(gòu)件斷面突變或因開洞、留槽引起應(yīng)力集中。構(gòu)造處理不當(dāng)，如現(xiàn)澆主梁在擱次梁處沒有設(shè)附加箍筋或附加鋼筋以及各種結(jié)構(gòu)縫設(shè)置不當(dāng)?shù)纫蛩鼐菀讓?dǎo)致混凝土開裂。

1.6濕度變形裂縫

混凝土硬結(jié)時(shí)體積會(huì)發(fā)生收縮，因此而在構(gòu)件內(nèi)產(chǎn)生拉應(yīng)力。在早期混凝土強(qiáng)度較低時(shí)，混凝土收縮值最大。因此，若構(gòu)件早期養(yǎng)護(hù)不當(dāng)，極易產(chǎn)生收縮裂縫。這類裂縫，在現(xiàn)澆縱梁、現(xiàn)澆橫梁、現(xiàn)澆面板等結(jié)構(gòu)中常見。

二、預(yù)防措施

在一般情況下鋼筋混凝土構(gòu)件是允許帶裂縫工作的（這類裂縫有的文獻(xiàn)稱之為無害裂縫）。在鋼筋混凝土設(shè)計(jì)規(guī)范中，視不同情況規(guī)定裂縫的最大允許寬度，對(duì)那些寬度超過規(guī)范規(guī)定的裂縫以及不允許開裂的構(gòu)件上出現(xiàn)裂縫則是有害的，需加以認(rèn)真分析，慎重處理。

2.1材料質(zhì)量控制

（1）材料及供應(yīng)商的選擇

a、水泥：選用水化熱較低的水泥，嚴(yán)禁使用安定性不合格水泥。

b、粗骨料：宜選用表面粗糙、質(zhì)地堅(jiān)硬的石料。級(jí)配良好、孔隙率小、無堿性反應(yīng)，有害物質(zhì)及粘土含量不超過規(guī)定。

c、細(xì)骨料：宜選用顆粒較粗、孔隙率小、含泥量較低的中粗砂。

d、外摻料：宜按規(guī)定采用減水劑等外加劑，以改善混凝土工作性能，降低用水量，減少收縮。

e、選擇有實(shí)力、信譽(yù)良好的商品混凝土供應(yīng)商。

（2）配料

a、配合比設(shè)計(jì)：根據(jù)擬實(shí)際采用的原材料進(jìn)行配合比設(shè)計(jì)，按相應(yīng)混凝土拌合物性能試驗(yàn)方法等標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行試驗(yàn)、試配，不得采用經(jīng)驗(yàn)配合比。在混凝土拌制前應(yīng)測(cè)定砂、石含水率并根據(jù)測(cè)試結(jié)果調(diào)整材料用量，提出施工的配合比。配合比設(shè)計(jì)宜采用低水灰比、低用水量，以減少混凝土的收縮。

b、禁止任意改變用水量。砂、石等原材料的含水率應(yīng)相對(duì)穩(wěn)定，如因堆存等原因?qū)е略牧虾拾l(fā)生變化的應(yīng)及時(shí)調(diào)整。

c、配置混凝土?xí)r的計(jì)量應(yīng)準(zhǔn)確，嚴(yán)格控制水灰比和水泥用量，攪拌要均勻。

2.2做好前期基礎(chǔ)處理

（1）基礎(chǔ)的不均勻沉降可減小但不可完全消除，因此對(duì)前期基礎(chǔ)處理要嚴(yán)格控制，針對(duì)工程特點(diǎn)采取相應(yīng)措施，力求不均勻沉降最小化。

（2）做好施工縫的布置和處理。

2.3從施工工藝及措施著手減少混凝土裂縫的產(chǎn)生

（1）控制好混凝土的攪拌、澆注時(shí)間，盡量縮短混凝土運(yùn)輸時(shí)間和倒運(yùn)次數(shù)，現(xiàn)場(chǎng)逐車嚴(yán)格檢查商品混凝土是否發(fā)生離析、漏漿、泌水和坍落度損失較大等現(xiàn)象，不符合要求的堅(jiān)決予以退場(chǎng)，以保證混凝土的半成品質(zhì)量。

（2）鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)裂縫的預(yù)防，在模板工程中應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：

a、模板構(gòu)造要合理，以防止模板變形而導(dǎo)致混凝土產(chǎn)生裂縫。

b、模板和支架要有足夠剛度，防止施工荷載作用下模板變形過大造成開裂。

c、合理掌握拆模時(shí)間，拆模時(shí)間不能過早，以保證早齡期混凝土不損壞或開裂。

（3）混凝土澆注

a、鋼筋位置要正確。保護(hù)層過大或過小都可能導(dǎo)致混凝土開裂，鋼筋間距過大易引起鋼筋之間的混凝土開裂。

b、做好混凝土澆注時(shí)間控制，海上混凝土澆注時(shí)不得有海水進(jìn)入模板或海浪拍擊底模。

c、采用兩次振搗技術(shù)?；炷翝沧⒑笤诔跄耙恍r(shí)給予再次振搗可以增加砼的密實(shí)度、減少內(nèi)部微裂、提高砼強(qiáng)度、增強(qiáng)抗?jié)B性能等。混凝土振搗應(yīng)均勻、適度，防止漏振或過振。