碼頭施工中的砼裂縫產生的影響因素與防范方式研究

張玉乾

在進行碼頭施工時，砼裂縫會直接影響碼頭混凝土的使用年限和承載強度，甚至會出現工程質量問題。為此，必須要深入地分析混凝土產生裂縫的原因，并根據問題，制定相應的解決措施，以此保證碼頭使用的安全性和可靠性。

1 碼頭施工中的砼裂縫產生的影響因素

1.1 塑性收縮的裂縫

大體積混凝土收縮的原因是混凝土在澆筑之后，會逐步出現蒸發和散熱的情況，此時如果受到其它因素的影響，混凝土會出現收縮的狀況。也就是說如果混凝土的應力大于它能承受的最大抗剪力和強度時，混凝土就會出現裂縫。

混凝土開裂是目前建筑領域最常見的問題之一，裂縫主要產生于在施工階段和后期的使用階段，我們在判斷混凝土裂縫時，不能單一說明是因為混凝土使用時間過長的原因造成的，也有可能是混凝土前期的施工問題。混凝土裂縫造成的影響主要有以下幾點，首先，會直接影響到混凝土的強度和抗拉性，也會導致其他腐蝕物質進入到混凝土內部，損壞混凝土鋼筋的結構；其次，一旦混凝土結構出現問題，擋水墻將會出現滲漏的情況，如果滲漏情況過于嚴重，就會直接影響整個工程的承載強度和工程質量；并且，混凝土產生的裂縫過大時，會對建筑結構的抗震能力造成一定的影響。

1.2 內外溫差較大

溫度的變化也會造成混凝土產生裂縫，導致混凝土內外部出現較大溫差的原因，主要是水泥中的水化熱引起的。在溫度發生變化時，混凝土表面會逐漸凝結成冰，導致混凝土體積出現膨脹的現象，而這些膨脹的部分則會加大混凝土自身的重量，導致整體的作用力增加，當其作用力大于混凝土的抗拉力時，混凝土就會受到破壞，導致混凝土產生裂縫。

溫差導致混凝土產生裂縫的情況主要包含了以下幾種：其一，在施工階段，如果產生大量的水化熱，就會造成混凝土產生裂縫；其二，在拆除模板期間，混凝土表面的溫度就會快速下降，導致混凝土產生裂縫；其三，當混凝土內部的溫度到達一定的極限以后，其混凝土的熱量會逐漸散發出來，從而導致混凝土出現內外溫差，造成裂縫的產生。在施工過程中，經常出現砼裂縫情況的工程有很多，比如墻、河壩等。

1.3 水化收縮的原因，導致砼裂縫的產生

如果混凝土中包含的水泥出現水化反應，則混凝土的體積會出現收縮的情況。所以，混凝土的最大水膠比必須要符合《混凝土結構設計規范》 的規定，而且，混凝土的最小膠凝材料用量也必須符合相關的規定。否則，一旦混凝土的水膠比小于或者等于0.35時，在混凝土初期凝結時，水化的收縮率大概為0.01%～0.03%，如果收縮的情況到達一定范圍時，就會導致混凝土的表層出現裂縫。

1.5 干燥收縮引起的裂縫

隨著時間的推移，混凝土在澆筑后會逐漸呈現硬化的狀態，其內部包含的水蒸氣也會逐步蒸發。此時混凝土會由內部向外部進行收縮，當收縮的應力超過混凝土的最大極限抗拉強度時，就會出現裂縫。

1.6 安定性裂縫

它主要是因為整體的混凝土施工質量不過關造成的，導致混凝土在后期出現裂縫。此外，如果鋼筋曝露與外界接觸，則會被侵蝕，也會導致混凝土產生裂縫。

2 碼頭施工中針對砼裂縫的防范方式

2.1 對混凝土的配合比進行優化

在混凝土澆筑之前，先做好配合比實驗，在試驗成功之后，再投入到施工階段。施工中，相關的技術人員必須要控制水泥的用量，并添加一級粉煤灰。此外，必須要保證混凝土水泥中的水膠比在合理范圍之內，并選擇二級的粗骨料，同時，加入一定量的粉煤灰，減少含泥量和雜質。另外，在混凝土容易出現裂縫的位置進行預防，比如，增加斜筋，可以減輕混凝土本身的應力。這樣既可以縮小承載強度，也能夠一定程度預防混凝土產生裂縫。

2.2 加強混凝土后期的養護工作

在初期澆筑混凝土后，必須要加強混凝土后期的養護工作，保證混凝土的承載強度和抗拉強度。在很多工程施工過程中，很多技術人員都忽視了一個關鍵點，即如果鋼筋與外界接觸，就會發生氧化反應，導致鋼筋生銹。所以必須要提高混凝土的密實度，以免鋼筋出現生銹的情況，同時，注意混凝土保護層厚度的設置，避免其發生氧化反應。比如，技術人員可以在混凝土表面刷一層含有聚合水泥砂漿、環氧樹脂等物質，起到良好的保護作用，或者選擇一些抗腐蝕性較強的鋼筋和材料。而且，在砼的養護工作中，如果溫度低于5℃，需要用布蓋住混凝土，并澆適量的水，保證混凝土在一定時間之內水分充足，混凝土養護的條件必須要符合以下標準：

（1） 混凝土初期養護的時間。必須要根據實際的溫度確定。混凝土養護要求如表1。

表1 混凝土養護要求

（2） 澆筑養護時間的長短。普通的水泥或者礦渣攪拌的水泥，必須要超過7d，而摻入緩凝劑的混凝土，則必須要超過14d。

（3） 澆水次數。為了保證混凝土在養護期間，處于濕潤狀態，應按照表2、表3進行養護。尤其在初期階段，由于水泥水化作用快，導致水分流失快，所以澆水的次數要多一點，而溫度較高時，水分流失也快，同樣也需要多澆。

表2 澆水次數表

表3 覆蓋時間表

由此可知，當混凝土強度大于3.5MPa時，即可進行下一道施工工序。

2.3 預防混凝土基礎出現不均勻沉降

對于混凝土基礎出現的不均勻沉降，可以選擇減少工程結構的自重，根據現場的施工情況，合理布置施工作業，并適當調整混凝土的結構。但是，需要注意的是減輕自重，控制混凝土基礎的沉降，會造成整體結構的自重增大，影響工程整體的穩定性，出現不均勻沉降，所以反之，在實際操作的過程中，必須要控制自重，并制定相應的預防措施。

2.4 塑性收縮裂縫的預防方法

第一，應選擇符合要求的原材料，比如干縮值小、普通硅酸鹽水泥或者強度高的硅酸鹽等。第二，必須嚴格控制水灰比例，并摻入添加劑，加大混凝土的承載強度，從而減少含水量和含水泥量。此外，在混凝土澆筑之前，必須要浸透基層和模板，并在混凝土表面一層涂上薄膜，預防混凝土被浸濕。第三，在高溫和大風時，可以設置一些遮蔭和防風的安全設施，以此保護混凝土結構不被破壞。

2.5 沉陷裂縫的預防方法

為了提高基礎的穩定性，必須要對松軟土質的地基進行處理。為此，相關的技術人員可以根據實際的施工情況，制定地基處理方案，從而夯實地基。此外，要想保證模板的強度和剛度符合現場的施工要求，必須要進行詳細地分析，并制定施工方案。這樣，才能有效地保證地基受力均勻。而混凝土在澆筑的過程中，必須要注意混凝土不能被水浸透，模板拆除時需要注意拆模板的方式和順序。一般情況下，拆除模板之前，必須要注意混凝土的強度是否符合設計規范要求，如表4，若混凝土的強度達不到設計要求，則需要進一步確認具體的拆除方法。

總之，對于混凝土模板的拆除，必須要注意一定的方式方法。

（1） 對于不承重的側模板，比如，梁和柱、墻側面的模板，只需要注意在拆除的過程中，保證其混凝土表面以及轉角部位不出現損壞即可；

（2） 承重模板，比如，梁和板等水平結構的底模板，應當根據混凝土的試驗結果，保證混凝土的強度符合設計要求，便可以拆除模板；

（3） 在拆除模板時，如果發現混凝土的強度達不到設計要求，仍進行拆除，則存在安全隱患，這時，必須要立即停止拆除工作，在混凝土強度達到設計要求后，再進行模板的拆除；

（4） 對于已經拆除模板或者支架的混凝土結構，可以在混凝土強度達到要求后再進行后續施工，保證其承載強度能夠滿足設計的要求。如果混凝土在施工時的荷載效應低于使用階段，則必須要進行詳細的核算，同時設置加固措施，保證其安全性和穩固性；

（5） 拆除預留洞口的內部模板時，必須要保證其中的混凝土強度不會出現塌陷或者裂縫的情況下，再進行拆除。

表4 底模板拆除時的混凝土強度要求

2.6 施工管理的方法

首先，現場必須要加強技術管理，并定期地開展培訓活動，提高相關技術人員的專業技術和綜合能力。在整個工程建設的過程中，技術是硬道理，它貫穿于所有施工作業流程。所以，必須要建立嚴格的技術交底制度，并落實每一個技術人員的職責與工作范圍，同時，加強現場的質量監督管理力度，從而保障工程質量。另外，必須嚴格按照相關的技術規范，驗收竣工工程。其次，必須實施全面的質量管理，保證工程的建設質量。在管理的過程中，質量管理和目標管理是非常重要的，為此，相關的管理人員可以進行分層管理，將不同范圍的工作進行分層，進行逐一管理。這樣，既便于管理，也便于監督。

3 結語

綜上所述，碼頭施工過程中，混凝土產生裂縫的原因有很多種，比如，承載強度不足，導致基礎出現不均勻的沉降，荷載導致應力裂縫，溫差過大，養護工作的不完善等方面。為了預防這些影響因素的產生，必須要注意前期混凝土的配合比設計，以及施工過程中澆筑混凝土的溫度和后期的養護等方面的工作質量。此外，工程整體的施工管理也是非常重要的，它可以有效地協調各項工作之間的關系，保證每一個環節的工作能夠有條不紊的進行。

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