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高桩码头混凝土面层裂缝的成因分析与防治措施
摘 要：高桩码头混凝土面层裂缝是一个无法彻底解决的施工难题,它对混凝土的外观质量和耐久性都有一定的影响.根据多年从事高桩码头工程项目管理的经验,本人对混凝土面层裂缝的防治提出相应具有可操作性和针对性的措施.
关键词：高桩码头 面层裂缝 成因分析 防治措施
1.前言
近年来,随着港口项目建设的不断发展,高桩码头的规模和质量水平有了显著的提高,设计标准、施工技术也日趋完善.在此背景下,高桩码头现浇混凝土面层裂缝却一直是一个无法彻底解决的施工难题.码头面层裂缝不仅影响了工程的观感质量,同时也降低了码头面层的耐久性和使用寿命.鉴于高桩码头面层裂缝的普遍性和危害性,裂缝防治是目前码头施工中一个重要而又急需解决的问题.根据多年从事高桩码头工程项目管理的经验,本人对此类型码头面层裂缝的成因进行浅要分析,并提出相应具有可操作性和针对性的防治措施.
2.高桩码头面层裂缝的形成原因
高桩码头面层裂缝,可分为规则和不规则两种,两种裂缝出现的位置大多在板缝处,多数裂缝与排架中心线平行,对称出现,局部还可形成贯穿裂缝.预留孔洞周围也有少量不规则裂缝出现,沿孔洞边角分布,一般呈放射状.
通过对高桩码头混凝土面层裂缝的成因分析,可将面层裂缝分为以下3种类型：
（1）收缩不均型：大多形成于梁顶和预制面板板缝处,因板缝混凝土的不均匀收缩变形,导致面层出现裂缝.
（2）应力集中型：大多形成于码头预留孔洞处,由于此处面层混凝土受孔洞边角影响发生突变,从而造成收缩应力和温度应力集中,进而产生裂缝.
（3）剪切应力型：一般形成于纵梁和横梁梁顶两侧,若预制面板安装时间较短或砂浆铺垫不均匀密实,在外力作用下,预制面板下沉,使混凝土内部产生剪切应力,而板缝结合处又较为薄弱,无法承受住剪切应力而产生裂缝.
3.高桩码头混凝土面层裂缝的防治措施
高桩码头混凝土面层裂缝的形成,主要是由于混凝土自身的收缩特性,以及码头面层结构的特殊性造成的,除此之外,面层裂缝的形成也同时受到设计、施工和后期使用等多个环节的综合影响.因此,需针对各个不同环节,相应地对高桩码头混凝土面层裂缝加以防治,具体防治措施如下：
3.1设计方面
（1）对预制纵梁、现浇横梁梁顶的外伸箍筋适当降低,使其低于安装后的预制面板,使梁顶混凝土的标高与预制面板相平；现浇纵梁、横梁顶层钢筋高度也要低于预制面板.若梁顶与周围的预制构件存在高差,会使面层混凝土收缩受到约束时产生突变,导致应力集中现象,从而形成裂缝.
（2）在项目建设投入资金不明显增加的前提下,适当增大码头的整体刚度,可达到减少码头混凝土面层裂缝的效果.相对经济、有效的设计调整方案有：①在增强单桩承载力的同时,合理减少桩的数量,使整体桩基的刚度有所增加；②合理设置水平剪刀撑,从而增加上部结构的刚度.
（3）在梁顶处增加一层钢筋网片,增强梁顶部位的抗裂能力；适当增加顶面配筋,选择合理的配筋率,从而减少面层产生裂缝的数量和宽度.
3.2施工方面
（1）合理设计混凝土配合比在确保混凝土设计强度的基础上,最大程度的降低水泥和水的用量；在满足施工条件的情况下,降低混凝土坍落度.如使用高效减水剂、掺粉煤灰等.另外,混凝土内添加聚丙烯纤维对防止面层裂缝也有较好的作用.聚丙烯纤维的长度宜控制在12mm左右,掺入量控制在1.0kg/m3左右.
（2）梁顶和预留孔洞边角处增设钢筋网片
在梁顶和预留孔洞边角处增设钢筋网片,钢筋网片起到抵抗混凝土应力突变的作用,提高面层混凝土的抗裂能力.钢筋网片施工过程中需注意保护层厚度控制、钢筋网片的固定和混凝土的充分振捣等几点问题.
（3）严格控制预制梁板安装质量加强预制梁板安装质量管理,严格控制预制梁板安装时砂浆的铺设质量.砂浆所用砂子须进行过筛处理,避免大颗粒混入,防止因搁置面上有突出点而产生应力集中；确保砂浆铺设均匀,厚度一致,保证预制梁板与搁置面紧贴密实.
（4）合理安排面层的浇筑时间预制面板间的现浇板缝混凝土,对面层的质量有着不可忽视的影响.板缝混凝土的收缩变形,会导致面层混凝土产生裂缝.因此,面层混凝土的浇筑时间须选择在下部结构达到基本稳定后进行.
在制定施工计划时,必须合理安排码头面层浇筑时间,增加码头面层和板缝、梁顶混凝土浇筑的时间间隔,避免板缝、梁顶混凝土养护与收缩不充分对面层造成影响.此外,对板缝、梁顶混凝土的浇筑标高进行严格控制,使其与预制面板齐平,避免面层混凝土因厚度不一致导致的收缩不均匀而产生裂缝.
（5）分仓浇筑,合理设置后浇带为减少面层混凝土的收缩量,在面层浇筑时设置合理的后浇带.根据工程实际情况,适当将部分梁顶混凝土设置成后浇带,从而缩短面层混凝土的一次性浇筑长度.在后浇带浇筑后尽快安排割施工缝,避免接缝对观感质量产生不良影响.
（6）合理安排和设置面层切缝混凝土强度达到10Mpa-15Mpa时,对码头面层进行切缝.在纵梁梁顶的两侧布置纵缝,在板缝和横梁梁顶的两侧布置横缝,间距与梁宽、缝宽相同,把面层分成近似方形的多个板块.梁顶割缝深度约为5cm,板缝顶深度约为3 cm.待面层混凝土板块收缩变形稳定后,进行灌缝处理,灌缝材料采用黑色聚氨酯,灌缝前需对缝内的砂石、水泥浆等杂质进行清理,保持缝内清洁.
（7）合理进行面层混凝土的养护
对终凝后的面层混凝土及时进行覆盖洒水,防止混凝土中的水分过早散失,覆盖材料可选择塑料薄膜或土工布.具有条件的项目部,亦可设置自动喷淋系统,代工洒水,对面层混凝土进行保湿养护.面层混凝土的养护周期不得少于14天.夏季温度较高,需合理延长保湿时间,以提高混凝土抗裂能力；冬季温度较低,需合理延长保温时间,避免因昼夜温差过大产生裂缝.
3.3使用方面
（1）混凝土面层浇筑完成后,强度随时间增长逐步上升.强度未达到使用要求时,受到来自外界的荷载作用,则极易产生裂缝.因此必须禁止在混凝土强度未达到设计要求之前就使用码头面层,包括施工车辆的行驶和材料的堆放等.
（2）码头投入运营使用后,超载车辆行驶、超限船舶停靠、船舶超速靠泊等等问题多有发生,码头预制板周围容易产生裂缝,针对这种情况,需要码头经营者加强管理,在设计荷载允许范围内合理使用,杜绝超限使用.
4.结语
面层裂缝问题一直是高桩码头项目施工的一个难点,本文对面层裂缝的产生原因进行了浅要的分析,从各个不同角度提出合理的防治措施,具有一定程度的参考和借鉴作用.实际施工过程中,高桩码头混凝土面层裂缝的形成,往往与多种因素有关,在选择防治措施时需全面考虑,根据具体施工情况,选择最为合理的防治措施,才能在面层的裂缝防治中达到预期的效果,减少或避免裂缝产生,改善工程外观质量,提高码头面层耐久性和使用年限.
参考文献：
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高桩码头论文范文结:
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