港口工程混凝土裂縫常見原因及預防措施

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摘要：混凝土結構裂縫是極為普遍的現象，其中較多的要數鋼筋混凝土構件。實踐證明，混凝土結構裂縫和相當部分裂縫是可以通過設計手段、施工措施來克服或減少的，本文就常見引發裂縫的原因進行歸納，并提出相應預防措施。

關鍵詞：混凝土；裂縫；原因；預防措施

我國國民經濟的高速增長，帶動了港口工程的快速、穩定的發展。混凝土因其取材廣泛，價格低廉，抗壓強度高，可澆注成各種形狀，養護費用低等特點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、性能穩定、質量可靠、勞動強度低、生產效率高，同時又可以減少噪音、保護環境等綜合優點更是把混凝土的使用推向一個頂峰。本文針對港口工程混凝土裂縫出現原因進行分析，并根據實際工作經驗提出解決方案。

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，當發生地基不均勻沉降或溫度、濕度、結構受力變化，使得砼拉應力增大時，極容易產生裂縫。

1.1材料質量

目前現澆結構已普遍采用商品混凝土進行澆筑，但受劇烈的市場競爭，導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度模數低、含泥量較高的中細砂作為降低價格和成本的競爭手段，所以在控制商品混凝土質量方面要根據工程的不同部位和性質提出對混凝土品質的明確要求，不能片面的壓價和追求低價格、低成本而忽視了混凝土的品質，從而導致混凝土性能下降和收縮裂縫的增多。同時水灰比過大、外加劑加入量過大、攪拌時間不夠等都容易使結構產生裂縫。只有材料的質量關把好了，工程質量才能在根本上得以保證。

1.2地基變形

在鋼筋混凝土結構中，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，由于地基變形的應力相對較大，產生的裂縫一般是貫穿性的。

1.3施工方面

由于施工工藝或現場施工引起裂縫出現的因素很多，主要概括為以下幾點：

（1）水分蒸發、水泥結石和混凝土干縮通常是導致混凝土裂縫的重要原因，因此混凝土施工時間控制不當、結構養護不當或養護時間不夠，特別是早期養護質量與裂縫關系密切，早期表面干燥可使其內外溫差較大更容易產生裂縫。

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

（3）模板構造不當，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定處理、后期施工擾動前期混凝土、在不適宜的氣候條件勉強施工等都容易引起裂縫的產生。

1.4結構受荷

結構受荷后產生裂縫的因素很多，施工中和使用都可能出現裂縫。例如早期受震、拆模過早或方法不當、構件吊裝、運輸、堆放時的吊點或墊塊位置不當、施工超載、張拉應力值過大等均可能產生裂縫。

1.5設計構造

結構構件斷面突變或因開洞、留槽引起應力集中。構造處理不當，如現澆主梁在擱次梁處沒有設附加箍筋或附加鋼筋以及各種結構縫設置不當等因素均容易導致混凝土開裂。

1.6濕度變形裂縫

混凝土硬結時體積會發生收縮，因此而在構件內產生拉應力。在早期混凝土強度較低時，混凝土收縮值最大。因此，若構件早期養護不當，極易產生收縮裂縫。這類裂縫，在現澆縱梁、現澆橫梁、現澆面板等結構中常見。

二、預防措施

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

2.1材料質量控制

（1）材料及供應商的選擇

a、水泥：選用水化熱較低的水泥，嚴禁使用安定性不合格水泥。

b、粗骨料：宜選用表面粗糙、質地堅硬的石料。級配良好、孔隙率小、無堿性反應，有害物質及粘土含量不超過規定。

c、細骨料：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、選擇有實力、信譽良好的商品混凝土供應商。

（2）配料

a、配合比設計：根據擬實際采用的原材料進行配合比設計，按相應混凝土拌合物性能試驗方法等標準進行試驗、試配，不得采用經驗配合比。在混凝土拌制前應測定砂、石含水率并根據測試結果調整材料用量，提出施工的配合比。配合比設計宜采用低水灰比、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相對穩定，如因堆存等原因導致原材料含水率發生變化的應及時調整。

c、配置混凝土時的計量應準確，嚴格控制水灰比和水泥用量，攪拌要均勻。

2.2做好前期基礎處理

（1）基礎的不均勻沉降可減小但不可完全消除，因此對前期基礎處理要嚴格控制，針對工程特點采取相應措施，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生

（1）控制好混凝土的攪拌、澆注時間，盡量縮短混凝土運輸時間和倒運次數，現場逐車嚴格檢查商品混凝土是否發生離析、漏漿、泌水和坍落度損失較大等現象，不符合要求的堅決予以退場，以保證混凝土的半成品質量。

（2）鋼筋混凝土結構裂縫的預防，在模板工程中應注意以下幾點：

a、模板構造要合理，以防止模板變形而導致混凝土產生裂縫。

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、合理掌握拆模時間，拆模時間不能過早，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。保護層過大或過小都可能導致混凝土開裂，鋼筋間距過大易引起鋼筋之間的混凝土開裂。

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

c、采用兩次振搗技術。混凝土澆注后在初凝前一小時給予再次振搗可以增加砼的密實度、減少內部微裂、提高砼強度、增強抗滲性能等。混凝土振搗應均勻、適度，防止漏振或過振。