碼頭大體積混凝土裂縫控制技術探討

余銳

摘 要：大體積混凝土指的是最小幾何尺寸不小于1m的混凝土結構，由于其水泥水化熱不容易很快散失，蓄熱于內部，使內外溫差較大，容易產生由溫度引起的裂縫。因此對溫度進行控制，是大體積砼施工最突出的問題。所以必須處理或解決由于水泥產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）洋浦成品油保稅庫項目配套碼頭工程位于洋浦港神頭港區，建設10萬噸級成品油泊位1個，5萬噸級成品油泊位2個和1萬噸級成品油泊位1個，以及碼頭相關的配套設施。其中#1～#4泊位均為重力式沉箱結構，共41個沉箱，沉箱最大重量1700t。沉箱內回填中粗砂、二片石和碎石，沉箱上現澆鋼筋混凝土胸墻。

2.初始現狀

本項目碼頭工程首批現澆立墻（共12件）在混凝土終凝后72小時內，在部分現澆立墻構件側面出現裂縫。裂縫走向為豎向，每件立墻約有1～2道非貫穿性豎向裂縫，長度多為50cm～1m，共計12條，一周后觀察豎向裂縫寬度平均值約為0.25mm，個別裂縫寬度達到0.35mm，其長度幾乎與立墻高度相同，約1.1m。

3.目標和目標值

3.1設定目標

目標：減少砼表面裂縫產生，降低裂縫寬度和長度。

3.2目標值

寬度為0.2～0.5mm的溫度裂縫的數量累計控制在90%以下。

4.原因分析和確認

通過類似工程的調查，及從人、設備、材料、方法、環境五個方面進行分析，對裂縫形成的主要因素進行了確認，詳見表1。

5.制定方案和實施

5.1開展施工技術交底

針對人員因素等情況對其進行施工技術交底。內容包含混凝土施工振搗操作技術要點、振搗棒有效作用半徑、振搗間距、深度等，并安排經驗豐富的熟練工人在初期幫教新進場工人提高操作水平。

5.2控制砂石料含泥量

由監理見證取樣送檢，檢驗合格后方可允許使用，施工現場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%，基本達成控制目標。

5.3延長拆模時間

終凝后第二天拆模，拆模時間過早，會使混凝土表面過早暴露于空氣中，混凝土表面溫度降低速度過快，內部溫度無法迅速降低，內外溫差過大產生溫度裂縫。因此將拆模時間延長至5天，這段時間內，模板起到保溫作用，減小混凝土內外溫差。拆模后檢查結構表面平整、無裂紋，表面溫度基本與空氣溫度一致。

5.4布設冷卻水管

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冷卻水管，見圖1。

5.5利用夜間氣溫較低時段澆筑混凝土

受熱帶海洋性氣候影響，海南島白天氣溫高，夜間氣溫低。避開白天高溫時期，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，同時對運輸混凝土的罐車罐體表面進行灑水冷卻，海上夜間空氣流動性較好，模板內溫度比白天明顯降低，混凝土入模溫度接近常溫。混凝土終凝后結合埋管通水養護，混凝土內部溫度得到有效降低。

5.6加強養護措施和提高養護質量

終凝后開始在模板頂部用自來水蓄水養護，蓄水不少于2cm，直至5天后拆模。拆模后，在具備鋪設土工布的頂面和側面鋪設土工布覆蓋并灑水保濕養護。養護期為14天，始終保持土工布濕潤。

6.小結

見表2，對裂縫數量和發生頻率的根據統計，對比實施裂縫控制措施前的4#泊位裂縫數量占比的38%降低至措施后1#泊位的16%，達到了預期目標。從總體情況來看，裂縫控制措施起到顯著的成效，取得了圓滿成功。

本次活動減少了水上獨立墩大體積混凝土裂縫數量，大大減少了修補處理施工，節約了修補費用和時間，提高了碼頭工程上部結構浪濺區混凝土的耐久性。

參考文獻：

[1]重力式碼頭設計與施工規范（JTS_167-2-2009）[S].北京人民交通出版社.2009；

[2]水運工程質量檢驗標準（JTS 257-2008）[J]北京人民交通出版社2008；

[3]設計相關文件。