码头混凝土面层龟裂的分析与预防_建筑论文发表

码头混凝土面层龟裂的分析与预防

 郑波

摘要： 尽管我们科学技术不断发展，施工水平在不断提高，但码头混凝土面层龟裂这一质量通病，一直未能得到彻底解决。面层龟裂不但影响码头面层的美观，重要的是由于沿海码头地处海水环境，裂缝开展会造成面层钢筋的逐步锈蚀从而降低码头使用年限。本文通过对码头工程面层混凝土“龟裂”成因的分析，在面层混凝土施工中采取配套措施，以减少“龟裂”的产生。

关键词：混凝土面层；龟裂；成因；预防

鉴于码头施工有其自身的特点，水上施工条件不如陆上方便，受到施工船机、天气、施工作业面影响较大，质量控制相对较难，就本人所了解工程中均存在着面层龟裂现象做以下分析与探讨：

1、码头混凝土面层龟裂的特征与特点：

1.1“龟裂”与“干裂”的特征和区别

经过多年的观察了解，除了结构或基础等原因出现的裂缝以外，码头工程面层混凝土也比较容易出现的裂缝，一般有2类：干缩裂缝和“龟裂”。干缩裂缝与“龟裂”的特征和区别主要是在形状方面：干缩裂缝接近直线状，裂缝一般稍长、宽、深、疏，干缩裂缝出现后，一般裂缝数量不会明显增加，只是在宽度和深度上发生变化：而“龟裂”呈龟壳状和鱼鳞状，裂缝一般稍短、细、浅、密。在出现时间方面：干缩裂缝出现较早，而“龟裂”出现稍迟，但没有一定规律。干缩裂缝和“龟裂”没有严格的、科学的界限，有时，干缩裂缝和“龟裂”也会同时存在，互相影响。在控制方法方面，干缩裂缝比较容易防止和控制，一般以减小混凝土坍落度，把握抹面时间、适当增加抹面次数、提高抹面质量以及选择适当气候条件就能防止；而“龟裂”目前还没有十分有效的防止和控制措施。

1.2 码头混凝土面层龟裂的特点：

龟裂属于码头面层裂缝中的一种，也是最为常见的一种，此类裂缝细小，数量多，不规则，往往遍布整个码头面层。出现的时间有早有晚，有的两三天内就出现，有的在面层施工完毕后15～30天后出现，而有的则在半年或者一年后才变得较为明显，严重影响码头的观感得分，是工程创优的绊脚石。经仪器测量裂缝宽度一般在0.01-0.03mm，深度0.5mm左右（混凝土龟裂见图1）。

2、码头混凝土面层龟裂产生原因分析：

混凝土浇筑后，其龟裂有粘着裂缝和水泥石裂缝。粘着裂缝主要是在混凝土干燥硬化的水化过程中，由于水泥石、骨料的干缩系数不同，在水泥石与骨料间产生极为微细的分裂裂缝，当混凝土受温湿作用，产生内力时，粘着裂缝就慢慢扩大，深入附近的水泥石，而在混凝土面层产生网状连续的龟裂。在没有外部荷载作用时，施工期码头面层出现龟裂主要是混凝土自身的收缩变形超过其拉伸极限而引起的，而影响该变形的因素有组成材料的性质、水灰比、外界约束、时间及环境温湿度等。

经过几个工程的观察、探讨和实践，面层龟裂产生的主要原因有以下：

1、混凝土面层浇筑后，养护不及时，没有及时覆盖草包，导致水分迅速散发，在炎热或大风天气，体积急剧的收缩，导致开裂。

　　2、施工时下层预制板表面清洗不干净、湿润不充分，新老混凝土连接不够紧密造成面层裂缝。

　　3、锯缝不及时，由于温缩和干缩发生断裂。混凝土浇筑时气温越高、基层表面越粗糙越容易断裂。

　　4、切缝深度过浅，由于横断面没有明显削弱，应力没有释放，因而是邻近缩缝处产生新的伸缩缝。

　　5、施工时采用不是同批生产的水泥，特别是不同标号的水泥，导致混凝土强度大幅度降低而可能产生裂缝。

　　6、混凝土面层厚度不足，在荷载与温度应力作用下产生强度裂缝。

3、面层混凝土龟裂的预防措施与解决方案：

3.1面层混凝土龟裂的预防措施

面层混凝土龟裂虽是一个老大难问题，但并不是不可克服的顽症，只要我们针对施工实际情况，制定严密的施工技术措施，采取得力有效的施工工艺，面层混凝土龟裂应该可以得到有效的控制。在以往几个工程中均采取了以下一些有效的措施：

1. 选择级配良好的砂石做粗骨料，严格控制砂石的杂质含量，严格进行混凝土投料计量，防止人为造成混凝土的不均匀性。原材料的选择、配合比控制很重要，过去的经验告诉我们，合理的间接级配要比连续级配龟裂少。1）材料粗集料用红碎石比青碎石龟裂少（在平时施工要求青碎石多于红碎石）。2）间接级配不管是裂缝还是龟裂都要少。3）水泥用量。控制最大水泥用量，在保证砼强度、和易性的情况下越少越好。4）用水量。保证和易性要求前提下也是越少越好。

2. 严格控制好混凝土坍落度，一般控制在50～70mm，使混凝土可塑性较好。

3. 施工前对预制面板、已浇筑的混凝土进行充分均匀湿润，并清除表面积水。

4. 严格控制振捣时间和振捣的均匀性，防止漏振和过振。

5. 采用抹面机抹面，提高抹面的均匀度，并掌握控制好抹面时机，以混凝土初凝后手压混凝土有印痕为宜。

6. 机械抹面后进行人工细平和拉毛，然后先覆盖塑料溥膜再覆土工布进行保湿养护。

7. 在混凝土中掺加一定量的膨胀剂，以填补干缩等产生的裂缝。

8. 采用真空吸水工艺，以减少面层混凝土中多余的游离水，以减少面层干缩性龟裂。

9. 对浇筑好的面层混凝土及时进行分缝处理，以便让面层混凝土有足够的伸缩余地。

10.现浇面层混凝土中掺入一定量的聚丙稀纤维等材料来提高混凝土的表面张力，以减少面层龟裂。

3.2、龟裂的解决方案

根据裂缝的开展情况，提出以下几种修补方案：

① 表面涂抹法

此方法根据结构的使用要求选择具有密封性、不透水性和耐蚀性的表面涂抹材料，其变形性能与被修补的混凝土性能相近。常用的材料有环氧树脂、丙烯酸橡胶。可采用骑缝涂抹修补或全部涂抹修补。此方法修补施工便捷，修补后与原码头面层差别不大，但其耐久性和耐磨性较差，修补不彻底。

② 填充法

填充法是沿裂缝将混凝土开凿成“U”形槽或“V”形槽，然后嵌填各种修补材料，以恢复防水性和耐久性。填充法所使用的嵌填材料有环氧树脂、环氧砂浆等。如下图所示。

此方法施工较便捷，修补后可部分恢复结构的完整性。

③ 全面修补法

全面修补法是裂缝出现的划块面层全部凿除30mm或裂缝深度，再用同标号细石混凝土浇筑。此方法工作量较大，修补彻底，修补后比较美观。

4、码头面层施工时应注意事项

码头面层的质量关系到码头的使用和美观，设计合理、施工质量以及原材料都直接影响面层的质量。提出以下须注意事项：

① 合理的分缝和控制面层顶部钢筋净保护层的厚度。合理的假缝设置与适当的钢筋净保护层都是可以减少裂缝的产生；

② 严格控制混凝土原材料。控制水灰比，降低混凝土的水化热；

③ 严格控制混凝土的坍落度，严格按设计提供的最佳坍落度执行，混凝土坍落度小浇筑质量越好；

④ 严格按施工规范要求进行混凝土工程的施工，必须切实做好混凝土的养护工作；

⑤ 其他施工措施：如合理的面层划块、合理的施工顺序、合适的搅拌时间、合理的浇筑措施等，以减少面层裂缝的产生。

5、结语

面层龟裂一直是混凝土工程中的难题，裂缝的研究也有很长的时间，一直没有得到很好的解决。裂缝产生的原因有很多种，我们只能从设计合理、施工措施等各方面尽力做到减少或基本没有裂缝。

参考文献：

[1]贺里平,邱宜良.码头面层选用聚丙烯纤维混凝土浇筑抗龟裂技术[J].水运工程,2003

[2]朱锡昶,朱雅仙,葛燕,李岩.运行10年高桩码头腐蚀状况及特点[J].水运工程,2003,(09).

[3]贾宏财,王冬一.浅析水泥混凝土路面龟裂的预防措施[J].四川建筑,2005,(06).

[4]孙华斌.水泥混凝土路面龟裂和断板原因与防治[J].山东交通科技,2001,(01).

[5]陈芳定.码头工程面层混凝土龟裂探讨[J].水运工程,2006,(09).

[6]梁伟雄.高桩码头面层龟裂的产生原因和防治措施[J].水运工程,2006,(07).

[7]G250204—2002，混凝土结构工程施工质量影响规范