碼頭面層砼裂紋淺析

周萍

【摘要】在港口工程施工中，碼頭面層砼裂紋是一種常見病。為提高工程質量，必須重視并解決這一頑癥。依據南京港龍潭港區一期工程、二期工程、三期工程等碼頭施工的經驗，結合南京港馬渡港區南京港機重工制作基地碼頭工程施工中的碼頭面層質量控制方法，分析了碼頭面層裂紋的成因，就碼頭面層質量控制針對性的進行系統分析預防及處理方法。

【關鍵詞】碼頭面層裂紋；成因分析；防治對策；碼頭面層質量；南京港龍潭港區工程；南京港機重工制作基地碼頭工程

引言：

我國作為一個鄰海國家，具有大量的港口，這些港口建設直接影響著我們的海運經濟。在港口建設中，最重要的部分就是碼頭建設，近年來，有很多的先進技術和工藝應用到碼頭的建設中，但是要想順應時代的發展，還需要我們不斷的加以探索和改進。在碼頭建設質量管理中，碼頭面層裂紋仍然是不可忽視的問題，亟待我們解決。碼頭面層裂紋主要產生于施工期，以細微龜裂的形式存在。面層裂紋直接影響到碼頭的外觀和面層的使用壽命，所以需要我們在施工中有所側重，預防面層裂紋的產生。

1、碼頭面層裂紋成因分析

以往經驗表明，碼頭面層裂紋產生的原因主要是由于施工控制不足和碼頭結構特性，設計、施工、養護、試用及環境多種復雜因素綜合作用的結果，依據南京港龍潭港區一期工程、二期工程、三期工程等碼頭施工的經驗以及后期碼頭使用中進行裂紋的調查結果進行裂紋成因分析。

1.1 原材料控制

粗骨料級配不佳，含泥量、針片狀、細顆粒含量等數值偏高也會影響砼的澆筑。如細骨料砂的細度模數偏小，砂率偏大容易產生起砂現象；砂率過小，混合料粘聚性不夠，不容易振搗密實。

配合比不當則導致塌落度過大。塌落度過大，容易造成砼表面水泥漿上浮，形成骨架表層薄弱面，降低表面強度，塌落度過小，砼的和易性差，澆筑振搗不易密實，強度無法保證。

1.2砼的收縮變形

砼的一個很重要的特性就是容易收縮。砼拌合物在空氣中結硬時會縮小體積，從而產生變形。而在碼頭建設中，面層砼的使用面積較大，這也是碼頭面層容易產生裂紋的重要因素之一。

層裂紋產生的最主要原因。

1.3 溫度應力

砼澆筑后硬化期間水泥放出大量水化熱，內部溫度不斷上升，使砼表面和內部溫差較大，當溫度產生非均勻降溫時將導致砼表面急劇溫度變化而產生較大降溫收縮，此時表面受到內部砼的約束，將產生很大的拉應力，而砼早期抗拉強度很低，因而出現裂紋。

1.4 施工工藝缺陷

收面方法，時間不當，壓面遍數不夠等因素等施工工藝缺陷都是裂紋出現的原因，如果在砼澆筑完成后，過度抹平壓光，使得水泥和細骨料過多地浮于砼表面，形成砂漿層，砂漿層含水量很大，具有較大的收縮性。使得面層水分大量蒸發，就會因為砼收縮而產生裂紋。

切縫不及時也是成因之一。面層的縮縫一般采用鋸切的方法。鋸切過早容易損壞縮縫的棱角，切縫過晚，砼內部應力過大，將導致砼板的開裂，切縫深度過淺，砼在切縫處截面強度仍然較大，板塊應力沒有得到釋放，在臨近切縫處容易產生新的收縮裂縫。

1.5 養護不當

碼頭面層砼成型后，養護不當，不及時覆蓋，夏季溫度高，水分蒸發快，致使砼體積收縮過大，而此時砼內部變化小，使得表面收縮變形受到約束，產生拉應力，導致面層開裂產生裂紋。

1.6 使用不當

早期碼頭面層砼澆筑未硬化或者強度不足的時候必須注意成品保護，避免產生材料堆放，車輛行駛等造成的裂縫；碼頭運營試用后往往會產生超限使用現象，可以通過管理控制杜絕這一因素造成的現象。

產生碼頭面層裂紋的還有很多，若要有效控制碼頭面層的裂紋產生，就必須采取有效的施工技術措施，若能結合施工管理控制，對預防面層裂紋的產生更加有利。

2.面層施工技術措施

2.1 工程簡介

南京港機重工制作基地碼頭工程位于南京河段龍潭與鎮揚河段儀征水道的過渡帶，距離上游三江河口2.8km。新建一座5000噸級專用碼頭，碼頭采用高樁梁板式結構。碼頭長150米，引橋總長189.5m，寬24m。陸域引橋長59米，寬24米。上部結構由現澆橫梁、預制縱梁、預制軌道梁、預制面板及現澆面層構成。由于碼頭面層施工對于外觀質量要求較高，施工前根據龍潭地區碼頭面層施工經驗進行碼頭及引橋面層施工討論會議并確定施工具體措施。

2.2施工工藝流程

現澆碼頭面層主要施工工藝流程圖

2.3 施工難點

混凝土結構物體積較大，分次澆筑，混凝土單次澆筑量大。

碼頭墩臺位于水上，距離岸邊約100米，通過水上臨時通道與岸邊相接，砼通過地泵泵管輸送，各類施工材料和砼運輸均存在很大困難。

混凝土又具有較高等級的強度，水泥用量大，容易受到水化熱而產生結構的開裂。

因為大面積水泥的使用，使得水泥因水化熱而產生大量的熱量，這些熱量在內部無法消散，溫度直接升高，就容易產生裂縫。所以在施工過程中，必須想辦法克服這一難題。要想解決因水泥水化熱產生的裂縫，就必須想辦法控制內部溫度，從而降低混凝土的裂縫產生。

2.4 施工具體措施

因碼頭面層澆筑面積較大，南京港機重工碼頭工程面層施工時間在7月和8月，正是每年氣溫最高的時候，為降低砼開裂可能性，且考慮到砼表面抹面需要的時間較長，計劃每次澆筑砼量控制在100m?以內。采取“橫向分段、縱向分條、分塊澆筑”的施工措施，確保碼頭面層施工質量符合設計要求及規范規定。同時做到以下措施：

2.4.1 優化砼配合比設計，做好原材料的控制

選擇合理的配合比，減少砼的自身收縮。

嚴格控制水灰比，水灰比過大會造成砼在硬化過程中由于水分蒸發和膠凝體失水后引起干縮量加大。

對于砼原材進行嚴格控制，避免砂石料中的石粉（泥土）含量，禁止超標。碼頭面層混凝土為C30混凝土，配合比中適量摻入粉煤灰，減少水泥用量以減少砼水化熱而引起的砼溫升。

2.4.2 施工時間控制

投入足夠的勞動力，并密切關注天氣變化情況，面層混凝土澆筑前，應該充分了解天氣情況，避開雨天或者大風天氣進行面層施工，合理安排施工工序穿插，以盡可能快的速度完（下轉）（上接）成混凝土澆筑施工任務。夏季施工盡量安排在下午或者晚上。

2.4.3 砼澆筑控制

2.4.3.1砼料泵輸送到位后，下料攤鋪過程中，均勻下料，嚴禁下料堆積，當局部少量堆積，應人工鐵鍬攤平，嚴禁采用振搗棒趕運砼。振搗棒振搗時間不宜過長，防治振搗導致骨料下沉、泌水、浮漿現象出現。

2.4.3.2在澆注帶的兩段設置跳板（木板厚度5 cm），擱置在鋼筋制作的馬凳上面，避免施工人員直接踩塌在鋼筋網片上。澆筑過程中，必須保證混凝土面層與預置面板之間緊密貼合，以減少兩者之間出現空鼓的幾率。

2.4.3.3面層混凝土澆筑時，嚴格控制塌落度，試驗員做好現場檢測工作，根據骨料含水情況，及時調整配合比含水率，并根據泵送能力，塌落度控制在140±20mm。

2.4.4 砼抹面控制

在面層砼整平后，開始提漿錢，用刮尺刮除面層泌水。

面層抹面提漿收面工作，環境溫度為20攝氏度時，約需砼澆筑4-6小時候后才能進行。具體時間需要依據溫度、風力、濕度、光照等外界環境條件確定。

提漿：依據經驗判斷，砼強度約為0.04MPa時，可開始提漿作業。提漿應慢速進行，按2-3遍進行控制。多次以模板為依托刮平，其間應注意砼面的去高填低，保證砼面的平整。

抹面：待砼表面稍干，進行抹面，抹面共三次，第一次用抹面機械粗抹壓實提漿，邊角處人工木抹壓實；第二次用抹面機械細抹整平，第三次人工鋼抹收光。每次抹面時間根據當時溫度及砼凝固速度來定，具體以砼表面狀態判斷為準，做到壓實抹光，坡順面平（見下圖）。

圖 碼頭面層砼澆筑施工工序流程圖

壓光：當抹面至砼表面沒有漿痕而僅有抹面機輪痕時即可壓光施工，抹面機轉速和推進速度稍作提高，中速控制。壓光遍數一般為4-6遍。

收光：當壓光至砼表面抹面機輪跡基本消除后，即可進行收光，此時抹面機轉速和推進速度可比壓光時候再稍作提高，高速控制。收光一般為2-3遍。

2.4.5 拆除模板，養護等其他事項控制

面層側模拆除后，底部鋼絲網片混凝土有過多滲出的，澆筑相鄰板塊前予以鑿除，減少邊緣處的裂縫。

混凝土養護采用土工布覆蓋，灑水養護。建立面層養護制度，定人、定時、定量進行澆水養護，始終保持土工布濕潤。灑水時間確保至少每天5次，同時根據天氣情況增加次數，保持砼表面潮濕。灑水量要保持土工布上面有明顯的水。

砼強度未達到2.5MPa以前，不得在已澆筑的結構上行走、運送工具或架設上層結構的支撐和模板。

3.結語

目前碼頭工程已完工，并完成工程交工手續，碼頭面層的觀感事實證明在本工程施工中采用的多種措施對控制面層裂縫是行之有效的，面層砼施工裂縫得到一定控制。從而得到結論，碼頭面層裂紋的產生往往是多種因素共同作用下造成的，如果單從某一方面采取措施也是無法達到預期的效果的，需要在技術措施上做到預防在線，周密布置，抓住主要矛盾，多管其下，綜合治理，一定可以獲得預期的效果。