碼頭大體積混凝土裂縫控制技術(shù)探討

余銳

摘 要：大體積混凝土指的是最小幾何尺寸不小于1m的混凝土結(jié)構(gòu)，由于其水泥水化熱不容易很快散失，蓄熱于內(nèi)部，使內(nèi)外溫差較大，容易產(chǎn)生由溫度引起的裂縫。因此對(duì)溫度進(jìn)行控制，是大體積砼施工最突出的問(wèn)題。所以必須處理或解決由于水泥產(chǎn)生的水化熱所引起的砼體積變化，以便最大限度地減少砼裂縫。

關(guān)鍵詞：大體積 混凝土 裂縫

1.工程概述

中石化（香港）洋浦成品油保稅庫(kù)項(xiàng)目配套碼頭工程位于洋浦港神頭港區(qū)，建設(shè)10萬(wàn)噸級(jí)成品油泊位1個(gè)，5萬(wàn)噸級(jí)成品油泊位2個(gè)和1萬(wàn)噸級(jí)成品油泊位1個(gè)，以及碼頭相關(guān)的配套設(shè)施。其中#1～#4泊位均為重力式沉箱結(jié)構(gòu)，共41個(gè)沉箱，沉箱最大重量1700t。沉箱內(nèi)回填中粗砂、二片石和碎石，沉箱上現(xiàn)澆鋼筋混凝土胸墻。

2.初始現(xiàn)狀

本項(xiàng)目碼頭工程首批現(xiàn)澆立墻（共12件）在混凝土終凝后72小時(shí)內(nèi)，在部分現(xiàn)澆立墻構(gòu)件側(cè)面出現(xiàn)裂縫。裂縫走向?yàn)樨Q向，每件立墻約有1～2道非貫穿性豎向裂縫，長(zhǎng)度多為50cm～1m，共計(jì)12條，一周后觀察豎向裂縫寬度平均值約為0.25mm，個(gè)別裂縫寬度達(dá)到0.35mm，其長(zhǎng)度幾乎與立墻高度相同，約1.1m。

3.目標(biāo)和目標(biāo)值

3.1設(shè)定目標(biāo)

目標(biāo)：減少砼表面裂縫產(chǎn)生，降低裂縫寬度和長(zhǎng)度。

3.2目標(biāo)值

寬度為0.2～0.5mm的溫度裂縫的數(shù)量累計(jì)控制在90%以下。

4.原因分析和確認(rèn)

通過(guò)類似工程的調(diào)查，及從人、設(shè)備、材料、方法、環(huán)境五個(gè)方面進(jìn)行分析，對(duì)裂縫形成的主要因素進(jìn)行了確認(rèn)，詳見(jiàn)表1。

5.制定方案和實(shí)施

5.1開(kāi)展施工技術(shù)交底

針對(duì)人員因素等情況對(duì)其進(jìn)行施工技術(shù)交底。內(nèi)容包含混凝土施工振搗操作技術(shù)要點(diǎn)、振搗棒有效作用半徑、振搗間距、深度等，并安排經(jīng)驗(yàn)豐富的熟練工人在初期幫教新進(jìn)場(chǎng)工人提高操作水平。

5.2控制砂石料含泥量

由監(jiān)理見(jiàn)證取樣送檢，檢驗(yàn)合格后方可允許使用，施工現(xiàn)場(chǎng)混凝土拌合站中砂含泥量控制在1.3%～1.6%，碎石含泥量控制在0.5%～0.6%，基本達(dá)成控制目標(biāo)。

5.3延長(zhǎng)拆模時(shí)間

終凝后第二天拆模，拆模時(shí)間過(guò)早，會(huì)使混凝土表面過(guò)早暴露于空氣中，混凝土表面溫度降低速度過(guò)快，內(nèi)部溫度無(wú)法迅速降低，內(nèi)外溫差過(guò)大產(chǎn)生溫度裂縫。因此將拆模時(shí)間延長(zhǎng)至5天，這段時(shí)間內(nèi)，模板起到保溫作用，減小混凝土內(nèi)外溫差。拆模后檢查結(jié)構(gòu)表面平整、無(wú)裂紋，表面溫度基本與空氣溫度一致。

5.4布設(shè)冷卻水管

PVC管水平布置間距為1～2m，距離模板邊緣約1m，沿縱向布置一層，高度位于計(jì)劃分層澆筑厚度的 1/2處。在澆筑上一層混凝土前再次布設(shè)冷卻水管，見(jiàn)圖1。

5.5利用夜間氣溫較低時(shí)段澆筑混凝土

受熱帶海洋性氣候影響，海南島白天氣溫高，夜間氣溫低。避開(kāi)白天高溫時(shí)期，利用夜間澆筑混凝土，混凝土拌和站所用水、水泥、砂石等原材料溫度較低，同時(shí)對(duì)運(yùn)輸混凝土的罐車罐體表面進(jìn)行灑水冷卻，海上夜間空氣流動(dòng)性較好，模板內(nèi)溫度比白天明顯降低，混凝土入模溫度接近常溫?；炷两K凝后結(jié)合埋管通水養(yǎng)護(hù)，混凝土內(nèi)部溫度得到有效降低。

5.6加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)措施和提高養(yǎng)護(hù)質(zhì)量

終凝后開(kāi)始在模板頂部用自來(lái)水蓄水養(yǎng)護(hù)，蓄水不少于2cm，直至5天后拆模。拆模后，在具備鋪設(shè)土工布的頂面和側(cè)面鋪設(shè)土工布覆蓋并灑水保濕養(yǎng)護(hù)。養(yǎng)護(hù)期為14天，始終保持土工布濕潤(rùn)。

6.小結(jié)

見(jiàn)表2，對(duì)裂縫數(shù)量和發(fā)生頻率的根據(jù)統(tǒng)計(jì)，對(duì)比實(shí)施裂縫控制措施前的4#泊位裂縫數(shù)量占比的38%降低至措施后1#泊位的16%，達(dá)到了預(yù)期目標(biāo)。從總體情況來(lái)看，裂縫控制措施起到顯著的成效，取得了圓滿成功。

本次活動(dòng)減少了水上獨(dú)立墩大體積混凝土裂縫數(shù)量，大大減少了修補(bǔ)處理施工，節(jié)約了修補(bǔ)費(fèi)用和時(shí)間，提高了碼頭工程上部結(jié)構(gòu)浪濺區(qū)混凝土的耐久性。

參考文獻(xiàn)：

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[2]水運(yùn)工程質(zhì)量檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)（JTS 257-2008）[J]北京人民交通出版社2008；

[3]設(shè)計(jì)相關(guān)文件。