探討港口工程施工中現澆胸墻砼結構的裂縫及處理方法

摘要：本文主要與現目前我國部分城市港口工程現澆胸墻砼結構施工向結合，對施工中出現的結構裂縫以及處理方法進行論述說明。提出自己有關防治的一些觀點以及其在施工中所取得的優良效果。

關鍵詞：現澆胸墻；砼；裂縫；防治；處理方法

就現目前我國港口工程施工所采用的混凝土材料類型通常情況下都是采用的大體積混凝土，大體積混凝土本身所具有的特點或者說是缺點，裂縫的產生相比較其他類型混凝土而言更加容易。工程砼結構產生裂縫對港口工程的質量有著直接的威脅，就工程的使用而言始終存在著安全隱患，尤其對港口工程的使用而言，威脅更大。工程現澆胸墻混凝土結構裂縫的產生最為直接的原因就是由于混凝土結構之間抑或是結構不同位置間應力比砼本身的抗裂能力還要大，這樣就會產生裂縫。

港口工程施工需要高要求的混凝土結構施工質量，港口工程被規劃為水運工程行列，其工程施工所采用的混凝土材料為大體積混凝土，出于這個原因，對工程施工質量的要求高于普通混凝土結構工程的施工質量要求，高要求的目的在于更好的防治施工過程中產生混凝土裂縫。在港口工程施工過程中，施工人員不斷的對工程裂縫的產生進行控制，但是效果不佳，依舊有大量裂縫無法消除，普遍存在于工程結構中。

1.現澆胸墻砼結構裂縫分類

港口工程現澆胸墻結構施工混凝土裂縫的分類可根據裂縫對工程質量是否存在安全威脅分為有害、無害裂縫；裂縫的大小是存在區別的，有的能夠通過肉眼看見，而有的則無法通過肉眼看見，能夠通過肉眼看見的我們稱之為宏觀裂縫，而無法通過肉眼看見的，我們稱之為微觀裂縫。裂縫在工程混凝土結構中經常出現，出現原因多樣，可能由一種原因導致；也可能是在多因素共同作用下形成的。寬度通常情況下不會超過百分之五毫米，數量遠多于宏觀裂縫數量，只要荷載在規定范圍內，微觀裂縫通常情況下都看做無害裂縫。宏觀裂縫寬度通常情況下都會比百分之五毫米大，但是并不是所有宏觀裂縫都是有害的，只要其寬度處于0.2～0.3毫米間，視為無害裂縫；不過一旦超過此范圍，那么裂縫繼續發展就會對混凝土結構產生不利影響，成為對混凝土結構的安全以及耐久造成隱患的有害裂縫。

有害裂縫有以下幾種：收縮、超載、沉降、龜裂以及疏松裂縫。收縮裂縫即水泥水化熱與外部環境的熱量共同作用于水泥混凝土結構形成裂縫。結構變截面是裂縫多形成部位，非特殊情況下都與受力鋼筋保持平行狀態。收縮裂縫對工程安全質量的威脅很大，不加防止就有可能造成無法挽回的后果。超載裂縫，由于工程水泥混凝土結構在超荷載狀況下使用，使得結構發生變形、失穩以及疲勞等等，進而產生裂縫，發生部位一般都是在結構部件受彎矩最大部位。所謂沉降裂縫，即施工過程中地基沉降發生差異，還有可能是由于構件接合狀況不佳，進而產生剪應力高于設計規定范圍導致產生沉降裂縫。沉降裂縫一旦形成會造成巨大危害，處理難度較大，因此在施工設計時要非常關注這個問題。疏松裂縫即沒有合理的對水泥混凝土澆筑下料比例進行設計施工，分層離析現象由此在水泥混凝土材料澆筑過程中發生，這并不是單一的發生分層離析原因，振動不均勻也是有可能導致產生疏松裂縫的。龜裂裂縫的產生通常由于材料的攪拌以及澆筑等等環節的不正當操作產生的，其中最為關鍵的環節為混凝土的養護。

2.港口工程胸墻砼結構為何會產生有害裂縫

2.1混凝土結構有害裂縫類型以及主要的影響原因

主要形成原因如下：結構設計以及荷載、環境、混凝土不同材料性質及配比、施工工藝。

結構設計受力荷載對產生裂縫的影響，設計構件缺乏足夠的截面面積以及沒有合理的利用鋼筋，沒有全方位的考慮建筑結構沉降差異、地震以及風速對裂縫產生的影響。溫度應力及混凝土收縮應力受到設計的影響在設計過程中若沒有得到充分的考慮，一旦混凝土結構拉應力脫離正常范圍，裂縫就會由此產生。室外環境溫度對混凝土結構裂縫產生的影響，主要在于混凝土中的水泥水化過程中產生大量的水化熱直接影響混凝土內部結構。

水泥水化產生的大量熱量無法散失到環境中，外界氣溫通常情況下不是高于混凝土內部的溫度，就是低于混凝土內部的溫度，此時溫差存在于混凝土結構中，直接影響混凝土結構，使得混凝土結構發生變形等，混凝土結構受內、外部約束力的共同作用，拉應力得以在其內部形成，只要此拉應力值比混凝土的抗拉強度值還要打，裂縫就會產生。混凝土結構中水泥水化過程中產生大量的熱，港口工程通常情況下采用的混凝土材料為大體積混凝土材料，由于自身缺陷，產生的熱無法及時散出，直接影響港口工程的安全質量。

材料性質以及配比對混凝土裂縫產生影響，上述混凝土中水泥水化產生熱量產生溫度應力，溫度應力受到混凝土厚度、水泥品種及用量直接影響。混凝土裂縫若由上述原因導致，則直接影響因素即混凝土收縮量與混凝土強度指標。混凝土施工材料配比中砂率、水灰比都會對混凝土保水性等造成不利影響，導致混凝土分層離析及泌水，增大收縮。此不良現象可通過減小砂率、增加粗骨料解決。

不恰當的施工工藝就會增大施工冷縫出現的幾率，施工冷縫對混凝土強度以及應力集中都有不利影響，加大有害裂縫出現的可能性。分層澆筑相隔時間長會導致混凝土接觸面出現豎向裂縫；施工末段所采用的養護手法不正確也會使得混凝土結構產生干縮裂縫；最后，混凝土不正當的搗實方法，會增大混凝土坍落度，超出正常范圍，產生泌水現象，混凝土硬化前受到荷載的影響同樣也會產生裂縫。

3.采取何種方式避免產生有害裂縫以及砼結構后期養護

為了解決上述問題對混凝土性能的影響，港口工程施工根據其特殊性，提出以下幾點解決措施：

進行胸墻鋼筋配比設計時，拋棄原始工程鋼筋配筋局限軌道梁下的方式，于胸墻斷面的大范圍中均有配筋，進而對胸墻的整體性是一種有效的提升，有效減低裂縫的產生幾率。將單個沉箱上方的胸墻分為兩段，對胸墻體積是一種減小手段，進而就能夠減小裂縫產生幾率。

混凝土施工受到環境的重大影響，因此，在港口工程施工現澆胸墻的澆筑前，應當充分了解施工港口未來近期的天氣狀況，如遇大風、大雨天氣則放棄施工，盡可能的降低混凝土內外部溫差，保障混凝土穩定，對混凝土裂縫產生也是一種抑制。

混凝土施工中采用的骨料等材料的指標均需滿足規定之后方可在施工中使用。選擇不具備高水化熱并且具備穩定性能的普通硅酸鹽水，進而減低混凝土內外部溫差，降低收縮裂縫產生的幾率。

澆筑過程中落灰高度被控制在2米以下，均勻下灰，采用人工進行平倉，這么做的好處在于能夠避免發生粗骨料堆積以及砼的泌水現象。前沿線的順直是必須得到保障的，而分層澆筑胸墻是不錯的手段。沒有進行頂層胸墻澆筑時，必須保障完成底層胸墻頂面鑿毛工作。而且觀測沉降位移力度不得放松，進而得以減小胸墻分層澆筑間隔。

胸墻頂面還可設置分散狀聚丙烯纖維，厚度根據工程的情況以及相關規定進行確定。在砼中添加聚丙乙烯纖維之后，在攪拌過程中會破壞纖維單絲間橫向連接，纖維單絲得以形成，這么做的目的在于混凝土連接保持良好狀況。此纖維相比較鋼纖維而言，分散后的單絲纖維更細，自身不吸水、有較高抗酸堿能力等等，能夠顯著降低裂縫的產生。

4.結束語

通過實踐了解了砼施工過程中產生裂縫的原因，以及裂縫對砼的安全耐久性能產生的影響，在未來的發展研究過程中，我們會不斷的利用先進技術來對此問題進行解決，以提升港口施工混凝土工程的使用壽命以及穩定性。

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作者簡介：

張學釗（1986/09-），男（漢族），山東省臨沭縣人，本科生，主要研究方向：港口施工技術