混凝土码头施工裂缝的分析与控制
港口码头施工中混凝土裂缝防治对策

港口码头施工中混凝土裂缝防治对策发布时间:2022-08-02T06:50:48.165Z 来源:《科学与技术》2022年3月6期作者:李鹏浩[导读] 港口码头在施工阶段,最为重要的建筑材料是混凝土,混凝土使用中具有生产工艺简单,李鹏浩浙江海港海洋工程建设有限公司温州分公司浙江温州325000摘要:港口码头在施工阶段,最为重要的建筑材料是混凝土,混凝土使用中具有生产工艺简单,价格低廉的特征,同时原料较为丰富,除此之外,混凝土还具有强度高、抗压力强、耐久性好的优点。
但是在使用阶段,由于会受到环境、温度以及施工工艺等方面的影响,导致混凝土后期使用会出现裂缝,严重危害到港口码头的施工质量,因此,工作人员在施工阶段需要分析混凝土裂缝产生的因素,制定有效防治方法,提升施工质量,为港口码头施工提供基础。
关键词:码头施工;混凝土;裂缝防治港口码头在施工阶段,如果发生混凝土裂缝,就会严重影响码头的美观性、耐久性和承载力,混凝土开裂后,在空气中会暴露内部钢筋,强化钢筋侵蚀,工程耐久性降低,使观赏效果和美观效果产生不良影响,也会减少承载能力,对港口码头的使用性能产生不利影响[1]。
所以港口码头在施工阶段,需要分析混凝土裂缝产生的因素,给予有效的治疗方式,在港口码头施工的各个环节都需要合理控制。
1混凝土裂缝成因1.1温差引起的裂缝温度裂缝大多情况下发生在昼夜温差较大的地区和季节,混凝土在浇筑之后,在硬化阶段,水泥的水化热容易积聚在混凝土内部,不容易散出,导致混凝土内部温度加大,因此,内外具有很大温差,这种情况下会容易出现不规则裂缝,也就是常见的混凝土温度裂缝。
1.2塑性收缩引起的裂缝混凝土在浇筑之后,凝结前时期,混凝土表面会由于失水因素导致出现收缩现象,这种情况属于塑性收缩,出现这种现象的因素主要有以下几点,混凝土在凝结前期强度不够,同时,在凝结阶段容易受到自然环境和温度的影响,因此导致水分发挥较快,造成混凝土内部负压提升,在混凝土表面属于龟裂现象。
混凝土裂缝的原因分析及控制措施

混凝土裂缝的原因分析及控制措施混凝土裂缝是指混凝土结构中出现的不连续、开口的裂痕,主要发生在混凝土干燥收缩、负荷变化或温度变化等因素的作用下。
混凝土裂缝对结构的稳定性和使用寿命产生不良影响,因此需要对其原因进行分析,并采取相应的控制措施。
一、混凝土裂缝的原因分析:1. 混凝土干燥收缩:混凝土在初凝后会经历水分蒸发的过程,而且水分蒸发还会受到湿度和温度的影响。
当混凝土内部水分蒸发速度大于外部补充水分的速度时,就会引起干燥收缩,从而产生裂缝。
2. 负荷变化:混凝土结构在使用过程中会受到负荷的作用,如荷载的增加或减少会使混凝土结构发生变形,如果变形超过混凝土的承载能力,就会产生裂缝。
3. 温度变化:混凝土的收缩系数较大,温度变化会导致混凝土的体积发生变化,从而产生裂缝。
4. 施工不当:施工过程中如果混凝土的浇筑、振捣、维护等环节操作不当,就会导致混凝土内部存在空洞、质量不均匀等问题,从而引起裂缝的出现。
二、混凝土裂缝的控制措施:1. 控制混凝土配合比:在设计混凝土配合比时,可以根据具体工程要求,在有效保证混凝土强度的前提下,适当增加水灰比,以减小混凝土的干燥收缩。
2. 加强混凝土养护:混凝土浇筑后应及时进行养护,包括保湿、防止太阳直射和增加覆盖物等措施,能够降低混凝土的干燥速度,减小干燥收缩的发生。
3. 采用合理的防裂措施:可以在混凝土结构中设置防裂缝带或者施加内部拉伸钢筋来抑制裂缝的出现,有效地提高结构的抗裂能力。
4. 控制混凝土温度:在混凝土施工过程中要注意控制混凝土的温度,可以采取降低混凝土温度的措施,如在混凝土中添加掺合料或使用低热水泥等。
5. 加强施工过程的质量控制:要加强对混凝土施工过程的质量控制,确保混凝土的浇筑、振捣等操作按照规范要求进行,杜绝施工不当导致的裂缝。
混凝土裂缝的产生与干燥收缩、负荷变化、温度变化以及施工不当等因素密切相关。
通过合理控制混凝土配合比、加强混凝土养护、采用防裂措施、控制混凝土温度以及加强施工质量控制等措施,可以有效减少混凝土裂缝的产生,提高混凝土结构的稳定性和使用寿命。
探析水运工程码头混凝土面层裂缝原因及治理策略

探析水运工程码头混凝土面层裂缝原因及治理策略【摘要】水运工程中施工质量的通病就是码头混凝土的面层裂缝,这种裂缝严重影响着码头的整体观感。
特别是在混凝土面层中的管道,这些管道都是高出面层标高的基础并且需要大量预填,使得很难控制码头面层混凝土的裂缝。
本文简单阐述了水运工程中码头混凝土面层裂缝,并以唐山液化天然气项目码头工程为例,综合分析和探讨了码头混凝土面层裂缝的原因以及治理策略。
【关键词】水运工程;码头混凝土面层;裂缝原因;治理策略目前,施工技术随着迅速发展的科学技术和逐渐提高的施工水平也在逐渐地完善。
针对码头工程,不管是在外观上,还是在实体中的混凝土施工质量都已经达到了相当高的水平,但是基于码头多是建在地基条件不占优势的地方,导致其混凝土面层出现裂缝这种不利的现象。
如果裂缝出现在梁顶或者板缝等这些结构部位,不能及时地根据工程实际采取有效的整改措施的话,那么这个裂缝就很容易沿着拼缝的方向发展和延伸,这样不仅会使码头面层的外观美感受到影响,还会使码头面层混凝土内的钢筋由于进一步扩大的裂缝而发生锈蚀,从而使混凝土的结构性能遭到破坏,导致整个工程的综合质量水平、耐久性以及使用寿命受到影响。
因此,研究水运工程码头混凝土面层裂缝原因及治理策略是分成重要的,本文就唐山液化天然气项目码头工程为例来加以说明。
1工程概况唐山液化天然气项目码头工程,包括65座大型混凝土墩台,其中工作平台外形尺寸为45m×28m×2.5m。
混凝土标号为C40F350高性能混凝土,混凝土总方量为3150m3,体积巨大,外观质量不易控制。
通过对以往大型墩台的施工质量的调查,均存在不同程度的裂缝现象,给工程质量带来了一定隐患。
2简单介绍码头混凝土面层裂缝的分类混凝土最为常见的多发病害之一就是在其面层发生裂缝,导致裂缝的因素有很多,大部分都是发生在施工阶段。
按照裂缝的外观的尺寸大小,混凝土面层裂缝可以分为微观和宏观两大类。
港口与航道工程大体积混凝土裂缝的施工控制

港口与航道工程大体积混凝土裂缝的施工控制随着世界贸易的不断发展,港口与航道工程的建设与维护变得越来越重要。
大体积混凝土在港口与航道工程中扮演着至关重要的角色,但在其施工过程中,裂缝问题往往是一个不容忽视的难题。
本文将就港口与航道工程大体积混凝土裂缝的施工控制进行讨论,旨在为相关工程的施工提供一些有益的参考。
一、裂缝产生的原因在港口与航道工程中,大体积混凝土常常用于码头、泊位、堤防等重要结构的建设。
而裂缝通常是由一系列因素引起的,包括但不限于以下几点:1. 土壤基础的不均匀沉降:在工程施工过程中,由于地基土壤的不均匀沉降导致了混凝土结构的受力不均匀,从而诱发了裂缝的产生。
2. 温度变化:港口与航道工程处于潮湿的海洋环境中,温度变化幅度较大。
当混凝土结构在温度变化的作用下发生膨胀或收缩时,容易引发裂缝。
3. 结构设计和施工质量不当:不合理的结构设计和施工工艺,例如混凝土配合比不合理、浇筑和养护不当等也会导致混凝土结构裂缝的产生。
二、施工控制的方法为了尽可能减少港口与航道工程中大体积混凝土裂缝的产生,我们可以采取以下一些施工控制的方法:1. 合理的结构设计:在进行港口与航道工程大体积混凝土结构设计时,应充分考虑各种可能因素的影响,合理设置伸缩缝和控制裂缝的传播方向,从而减少结构受力不均匀带来的影响。
2. 严格控制混凝土配合比和浇筑工艺:混凝土配合比要根据工程要求进行合理设计,同时严格控制浇筑施工过程中的质量,保证混凝土的均匀性和密实性。
3. 采取适当的养护措施:在混凝土结构浇筑完毕后,应采取适当的养护措施,包括保温、保湿和适度降温等,以确保混凝土在最初的几天内得到充分的养护,避免过快的干燥收缩。
4. 使用适当的技术手段:在大体积混凝土施工中,可以采用一些先进的技术手段,如超声波检测、红外线测温等,及时发现混凝土结构内部的问题,有针对性地进行修补和加固。
5. 强化监理与技术质量管理:加强对混凝土施工过程的监督和管理,完善技术质量管理制度,及时发现并解决施工中的问题,确保施工质量。
港口码头施工中混凝土裂缝产生的原因及防范对策

港口码头施工中混凝土裂缝产生的原因及防范对策发布时间:2021-06-24T12:13:04.420Z 来源:《建筑实践》2021年2月6期作者:陈晓凯皮月春[导读] 港口码头施工中作为海洋航运的重要组成部分,陈晓凯皮月春中交第四航务工程勘察设计院有限公司广东省广州市 510220摘要:港口码头施工中作为海洋航运的重要组成部分,其建设质量直接关系着海洋运输的安全性和稳定性。
本文主要针对港口码头施工中混凝土裂缝产生的原因以及施工控制的相关策略进行探究,希望能为我国航运事业的持续稳定发展提供一定的参考。
关键词:港口码头施工中;混凝土裂缝;施工控制技术引言混凝土材料是当前港口码头施工中应用最为广泛的材料之一,混凝土材料的施工质量直接关系着港口码头施工中的建设水平。
当前混凝土裂缝问题是影响港口码头施工建设质量最为关键的问题之一,影响工程项目地使用寿命和使用安全性,同时也破坏港口工程项目地美观度和外观现象。
因此,需要加强对港口码头施工中混凝土裂缝施工控制技术的研究,尽可能避免混凝土裂缝现象的发生。
1.港口码头施工中混凝土裂缝产生的主要原因1.1混凝土材料本身的因素混凝土相对于传统混凝土来说,具有一定的特殊性,混凝土内部构造很少采用普通混凝土应用的构造筋进行支撑,避免构造筋产生腐蚀问题而影响整体混凝土的强度,但与此同时,缺乏构造筋的支撑也容易造成混凝土内部和表面出现裂缝,混凝土的浇筑通常采取分量分次的方法,虽然能够提高混凝土浇筑的效率和质量,但也会导致温度差。
温度差的存在长此以往会导致裂缝的形成,在浇注过程中,由于混凝土内部温度偏低而外部温度偏高,混凝土内部的温度遇水之后持续升高,难以散发到周围环境当中,储存在混凝土内部并开始扩大。
混凝土的特殊性导致其构造不能够有效阻止混凝土内部温度的扩张,造成混凝土内部存在较大的温度应力,当内外环境温差较大时,受到热胀冷缩的影响会产生裂缝现象。
1.2混凝土收缩力度造成的裂缝港口码头施工中混凝土的施工质量受到周边环境影响比较大,在浇筑完成混凝土之后,混凝土需要散热一段时间,以避免出现较大的内外温度差。
浅析水工码头混凝土裂纹的控制与修复

浅析水工码头混凝土裂纹的控制与修复摘要:随着我国经济建设的快速发展,国家对水工码头工程建设的重视程度也越来越大。
当前,水工码头工程中混凝土裂缝问题也引起了人们的关注。
混凝土是我国各项建筑设施的基础建筑材料,主要是由水泥、水、骨料等材料根据工程建设需要按照一定比例混合在一起的一种非均质材料。
混凝土容易在硬化过程中产生裂缝,不仅影响水利工程的美观,还会影响工程建设的质量,结合工程实例阐述了混凝土裂缝产生的原因及相应的控制与修复,供大家参考。
关键词: 码头;混凝土裂缝;控制;修复引言:水工码头混凝土裂缝控制与修复之间的关系进行了理论和实践上的初步探讨,在施工中应切实重视起来,混凝土一旦形成裂缝将会加速混凝土碳化和钢筋锈蚀,并产生恶性循环,严重破坏混凝土结构的安全性,所以裂缝控制更为重要。
混凝土裂缝是长期困扰着我们工程人员的头痛问题。
所以我们应该尽量采取一些措施避免混凝土裂缝的产生。
1.混凝土裂缝修补原理的基本要点1.1重力渗入法低粘度的液态树脂可用来密封路面、桥面的不小于0.1㎜的裂缝。
将树脂涂刷到表面上,或者在水平表面上沿裂缝构筑临时的围堤,使树脂溢于裂缝表面。
1.2 真空渗入法更适合封闭多重无规则表面裂缝。
先将裂缝表面密封,抽去真空,使裂缝中和孔隙中的空气全部排除。
再在大气压力下用纯环氧树脂浆料注入裂缝表面中。
1.3钉合法当必须恢复主裂缝断面的抗拉强度时,使用钉合法比较适宜。
特别比较适宜在不会损坏周围结构的场合下用来锁闭活动裂缝。
用相对薄而长的金属“缝合U型钉”跨过裂缝嵌入事先开好的槽沟中,用无收缩砂浆或者环氧树脂基粘合剂来固定。
1.4表面封闭法这是最简单和最普通的裂缝修补方法。
用于修补对结构影响不大的静止裂缝,通过密封裂缝来防止水汽、化学物质和二氧化碳的侵入。
1.5粘贴法当运动不止作用于一个平面时,或者过度的运动已超过一个普通尺寸的凹槽所允许的范围时,或者不可以切割出槽时可使用这个方法。
用柔性的密封带盖住裂缝,仅将带的边缘部分粘住。
港口码头施工中砼裂缝防治对策分析
港口码头施工中砼裂缝防治对策分析随着我国对外开放政策的不断改革,港口码头在我国经济的发展中起着重要的作用,因此我们对港口码头的工程质量要求也更加严格。
在港口码头施工中常出现砼裂缝的问题,一旦出现砼裂缝,就会严重影响整个工程的使用,甚至威胁到人们的生命安全。
对此,在施工中,我们要严格遵循施工工序,做好预防砼裂缝出现的措施,并注重后期的养护。
对于砼裂缝出现的原因和预防对策,在这里我们进行了一些分析。
标签:港口码头施工;混凝土;防治;裂缝;原因;措施砼和钢筋是每一个工程的重要组成部分,无论哪一个出了问题都会影响到工程质量。
在港口码头中如果出现砼裂缝,就会使钢筋腐蚀、耐久性下降,从而减少港口码头的使用期限,所以做好港口码头施工砼裂缝的防治措施是非常重要且有意义的。
一、在港口码头施工过程出现混凝土裂缝的原因1 塑性收缩产生裂缝。
混凝土凝固的过程会伴随着散热和蒸发等情况,从而引起混凝土体积的收缩,尤其是像港口码头这类有大体积混凝土的工程其体积收缩表现的更为明显。
由于港口码头工程项目中混凝土体积收缩时因为受到外界条件的影响会有收缩应力产生,如果这种应力大于混凝土的抗拉强度极限就会产生不同程度的裂缝,这也就是我们所说的混凝土塑性收缩裂缝。
混凝土的性能没有达到标准要求是这些裂缝产生的原因。
2 混凝土的安定性裂缝。
龟裂是混凝土的安定性裂缝的主要表现形式,如果使用的混凝土的性能没有达到统一的要求标准,就容易使钢筋结构生锈腐蚀很容易引起砼裂缝。
3 施工过程中由人为造成的裂缝。
施工中如果管理不严格,就会有操作不规范等错误出现,从而使混凝土产生裂缝。
这些人为因素主要有设计师在设计工程时某些结构设计的不合理、工程中选用的钢筋规格不标准,施工选用的钢筋混凝土配置不恰当、混凝土搅拌不合格。
搅拌时间不能与标准时间有差别,时间过长或过短都容易导致混凝土产生裂缝。
混凝土搅拌的时间过长,骨料的表面积会增加,如果此时加入的水不够,混凝土的和易性减小,会引起混凝土的塑性收缩或离析,其结果就是出现裂缝。
码头水工混凝土裂缝成因及预防策略分析
码头水工混凝土裂缝成因及预防策略分析摘要:近年来,经济飞速发展,逐渐向全球化方向进步,建筑行业受到的关注度越来越高。
工程质量是工程项目管理的关键与核心,如果存在问题,不仅会影响到工程项目施工的质量与安全,还会制约整个行业的进步与发展。
在工程施工中普遍应用的是混凝土材料,而施工过程中出现的混凝土裂缝现象无法避免,所以说需要加大对混凝土施工的重视,结合实际情况探讨混凝土裂缝成因,并落实科学的预防策略。
本文以码头水工工程为例,探讨混凝土施工中存在的裂缝成因,提出科学的防治办法,仅供参考。
关键词:混凝土裂缝;成因;预防策略引言混凝土施工中存在的裂缝现象是水工工程中急需解决的问题,在施工过程中存在的裂缝现象无法避免,而裂缝现象将会给工程项目造成不良影响,尤其在热胀冷缩或者荷载的影响下,将会造成裂缝现象加剧,甚至会威胁到工程项目安全这些裂缝现象的出现,容易让暴露出的钢筋被水分或者空气腐蚀,影响到整个工程建设项目的稳定性与耐久性。
因此,在码头水工建筑施工过程中,需要加大对混凝土裂缝的治理,确保裂缝治理效果提升,减少对工程施工的影响。
1 混凝土裂缝类型1.1 收缩裂缝与塑性收缩裂缝混凝土收缩过程中存在干缩或者凝缩两种方式干缩,主要是施工过程中存在的多余水分蒸发,而凝缩现象是指施工完成之后的体积缩小。
通常来说,干缩占据比例大致为85%左右,其中还包含着碳化收缩以及自身收缩等多种模式。
在混凝土施工过程中硬化过程的整个干燥过程,属于由外向内造成了混凝土施工过程中的表面收缩较大而内部收缩小,产生不均匀收缩现象,在表面收缩过程中受到的约束力超过混凝土的抗拉强度时,便会出现收缩裂缝。
1.2 沉陷裂缝在水工建筑施工过程中,混凝土施工中会因不均匀沉降而导致混凝土分布不够均匀,甚至施工过程中产生沉陷裂缝,出现这一问题最关键的原因是在施工过程中对工程项目模板的设计不够科学,再加上地质变化,出现了混凝土结构荷载变化的影响,造成了施工中存在沉陷裂缝的出现。
港口码头施工中混凝土裂缝产生的原因及防治探讨
港口码头施工中混凝土裂缝产生的原因及防治探讨摘要:随着建筑行业的不断发展,港口码头工程项目的建设也不断增加,并且在我国的经济建设发展中占据着重要的位置。
但是混凝土裂缝作为影响混凝土质量的主要问题,对整个构件的使用寿命以及承受能力有着直接的影响。
面对这一问题,如果不能及时进行治理,就很有可能造成较为严重的经济损失,同时还会危及到人们的生命财产安全。
关键词:港口码头;混凝土裂缝;原因分析;防治对策引言对于我国的水陆运输发展而言,港口码头的建设具有非常重要的意义,并且该项工程项目的建设能够有效的促进我国经济的发展。
面对这种现象,目前,我国加大了对港口码头工程项目的建设力度,并且通过控制港口码头工程中混凝土构件的质量来实现对整体工程项目建设质量的保障,以此来推动港口码头建设事业的不断发展。
1、港口码头混凝土裂缝主要原因分析1.1、塑性收缩裂缝因混凝土在凝固之初,蒸发后会产生吸热的现象,因此,使得整体混凝土的体积增加,与此同时,混凝土在收缩的过程中,由于受到环境因素的影响,也会产生收缩力,从而引发混凝土裂缝问题。
混凝土由于塑性收缩,混凝土产生塑性收缩裂缝的主要原因是混凝土的质量比较差以及混凝土的性能无法满足标准要求,从而使得该项工程项目的建设在开始的时候就存在裂缝。
再加上由于施工人员的施工技术欠缺,无法按照相关标准开展施工作业,也会导致混凝土结构出现裂缝。
如果在施工初期,无法对这些裂缝进行有效的处理,环境中的污染物就会进入到裂缝之中,从而对钢筋产生腐蚀作用,影响到钢筋的强度,并且使得裂缝逐渐增大,从而对整体结构的质量产生影响。
1.2、温度裂缝在进行港口码头工程项目的建设时,混凝土施工完成之后,水泥在和水相遇的情况下,就会产生出大量的热量,并且这些热量将会从水泥中散发出来,使得水泥产生膨胀,但是,随着水泥温度的不断降低,混凝土将会逐渐收缩,受到不一致的作用力的影响,就会使得混凝土的表面产生裂缝。
相比外部散热,混凝土的内部散热的过程比较慢,因此,就会导致混凝土内外部的温差比较大,从而会产生温度梯度。
港口码头现浇混凝土裂缝原因及应对
港口码头现浇混凝土裂缝原因及应对现阶段,随着我国社会经济的不断发展,码头施工技术建设水平也有所提升,码头建设工程的质量及建设外观均有所完善。
裂缝是现浇混凝土码头面层的常见病害之一。
据此,对现浇混凝土码头面层裂缝产生原因进行分析,后针对具体原因实现对其预防措施的研究,从而促进建设质量的不断提升。
标签:码头面层;混凝土裂缝;原因;预防1 裂缝产生种类及原因分析1.1 裂缝种类1.1.1 温度裂缝码头混凝土在实施浇筑后,由于水泥遇水放热原理而造成混凝土浇筑后逐渐膨胀,在温度降低后又产生收缩,混凝土内外部环境具有相对差异性,因此内外部散热环境的不一致性导致内外散热不匀,表面混凝土外部接触面积较大散热较快,而内部环境中空气接触面小散热较慢,造成混凝土截面温度梯度的产生。
表层混凝土收缩值大于内部时,则表面混凝土受拉出现裂缝。
温度的变化导致拉应力的增大,当拉应力超出混凝土自身可抵范围之内时便会造成温度裂缝。
1.1.2 干缩裂缝干缩裂缝是码头面层裂缝中多现的裂缝类型,干缩裂缝多现于混凝土表面,且其宽度一般在0.05mm-0.2mm之间,长短不一,走向无规律可循。
该类裂缝的出现多由混凝土浇筑后由于护理不当而导致表面水分丧失,内外收缩不均引起表面裂缝。
1.2 裂缝产生原因1.2.1 材料因素水泥:水泥是混凝土形成的主要材料之一,与水混合呈浆状,可塑性强,与松散状集料胶结后硬化可成坚硬物体,混凝土强度便是其混合硬化的结果。
水泥收缩值主要由水泥细度、SO3石膏的含量而决定,不同种类的水泥其收缩值均具有较大差异。
SO3的含量与水泥的收缩值呈正相关且对其影响较大,但部分水泥熟料中含有少量的MgO,在混凝土完成铺设后逐渐水化膨胀有效减少因降温所带来的体积收缩影响,因此可有效减少裂缝的产生。
建造外界自然环境对水泥的选择也有一定的影响,对于较干燥环境而言,在进行混凝土铺设时可选用普通矿渣水泥,从而减少裂缝的产生,保证码头建设质量。
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混凝土码头施工裂缝的分析与控制
摘要:系统研究了码头裂缝的种类,详细分析了产生码头混凝土裂缝的主要原因,并对此提出了相应的控制措施,将码头混凝土裂缝的危害降到最低。
关键词:码头;混凝土;裂缝控制;裂缝原因
1 前言
随着我国经济的快速发展,对外贸易以及内河运输的增加,码头对我国国民经济的发展起到了至关重要的作用。
码头的建设主体材料以混凝土为主,而大体积混凝土在施工及后期运营过程中均会出现不同程度的裂缝,随着裂缝的不断扩展会对码头的安全性造成一定的影响,因此,对码头裂缝的种类以及产生原因进行详细分析,提出避免裂缝产生及扩展的保护措施,对于维护码头建设及运行中的安全性具有重要意义。
2 码头裂缝的种类
裂缝的产生主要是由于混凝土在各种外界条件影响下内部逐渐发生的不均一的变形所导致的,根据其外观尺寸或大小可以分为微观裂缝和宏观裂缝两大类,微观裂缝是指肉眼难以观察到只有通过相关仪器才能检测到的裂缝,其一般是混凝土固有的裂缝,难以避免,宽度一般在0.05mm以下,不会对码头混凝土的整体稳定性产生大的影响,可认为是无害裂缝;宏观裂缝是指通过肉眼就能够观察到,通过渗水法能够很快发现水从混凝土中渗入,一般裂缝宽度在0.05~0.3mm之间可认为是无害裂缝,如果受到外界影响等使得
裂缝宽度扩大,则可能会对码头的结构性能、正常运行以及长期耐久性产生影响,这种裂缝也称为有害裂缝,如果不加以处理将会对码头产生很大的影响,严重对造成码头出现大范围破坏,从而引发事故,本文重点分析有害裂缝的产生原因及防治措施。
3码头裂缝产生的原因
裂缝产生的原因可归纳为两点,一种是外界荷载的影响,另一种是材料自身性能的影响。
3.1 外界荷载影响
码头混凝土在施工过程及运行过程中主要受三方面的影响,一个是外力荷载,一个是变形荷载以及其他施工因素导致的裂缝。
(1)外力荷载引起的裂缝。
码头混凝土在静、动荷载影响下产生的裂缝称为荷载裂缝,其分布及形状与结构体内部的应力分布有着直接的关系,产生的裂缝主要有直接应力裂缝和次生应力裂缝两种,直接应力裂缝产生的原因有:1)施工过程中由于码头堆载不当、施工程序不合理等引起的;2)运行阶段主要是由于受到船舶等外荷载的突然撞击、使用荷载超出设计荷载条件、地震、台风以及涌浪荷载等,其裂缝性态主要由于轴心受拉而产生的法向裂缝和无筋少筋条件下的斜向裂缝两种。
次生应力裂缝主要是由于外荷载引起的次生应力而产生的裂缝,主要由于在高桩码头中牛腿、桩帽等引起的。
(2)变形荷载引起的裂缝。
变形裂缝主要由于基础竖向发生不均匀沉降或水平方向位移,使得结构中产生超出混凝土抗拉强度的
附加应力,导致混凝土开裂,导致不均匀沉降的原因有以下几点:1)地质勘查过程中资料掌握不准确,使得设计、施工过程中没能基础处理措施不能满足沉降控制要求,这也是造成不均匀沉降的主要原因;2)地基地质条件差异过大,地基压缩性不同造成沉降不均匀;3)结构荷载差异大;4)码头基础采取不同的桩基础等;5)分期建筑码头或在原有码头基础上进行扩建;6)北方地区由于冬季寒冷所引起的地基冻胀融沉;7)码头所处位置地质灾害较多,如内河流域的码头附近出现的滑坡、溶洞以及活动断层等不良地质灾害;8)码头运行过程中,地基基础受力条件发生变化等导致的不均匀沉降;9)码头运营期间无法满足大吨位船舶的停靠要求时可能会采取清淤捞浅等措施,改变了码头基础的受力条件,造成不均匀沉降;总之,引起不均匀沉降的原因较多,是导致码头产生裂缝并可能发生破坏的主要原因。
引起变形裂缝产生的另一个原因是由于温度所引起的,在码头混凝土浇筑过程中,水泥硬化将释放大量的水化热,内部温度升高或降低造成混凝土出现热胀冷缩现象,而该变形受到限制后就会产生温度应力,超出混凝土的强度时则会使得混凝土内部或表面出现温度裂缝。
引起温度变化的主要因素有:1)内部水化热;2)气温季节变化;3)日照等。
(3)施工操作不规范,如在制作混凝土、混凝土脱模、养护以及堆放运输等过程中所引起的裂缝。
3.2 材料自身性能的影响
混凝土自身性质也是产生裂缝的主要因素,混凝土是由水泥、掺
合料、水以及一定的外加剂经过搅拌而粘结在一起所形成的结构体,其具有较高的抗压强度而抗拉能力较弱,混凝土受到较小的拉应力就会出现裂缝,而混凝土浇筑成型后不可避免的受到骨料收缩的影响而产生一定的微裂缝,随着时间的增加,受到各种外界因素影响,微裂隙逐渐扩展为宏观裂隙,成为影响码头稳定性的重要因素。
(1)混凝土腐蚀引起的裂缝。
码头混凝土长期受到水位变动及涌浪等的影响,局部位置破坏严重,在涌浪影响区域附近,由于混凝土的孔隙作用,使得含有盐分的海水侵入到混凝土内部,这一方面会由于水压力作用而导致原因微裂缝扩展,另一方面盐分的结晶也会使得裂缝扩大,随着这个过程的反复循环进行,造成混凝土局部发生损伤破坏。
(2)钢筋锈蚀引起的裂缝。
钢筋锈蚀也是引起码头混凝土出现破坏的主要原因之一,而且该问题一旦发生将使得混凝土很快出现失稳。
由于码头混凝土体积较大,为增强其强度通常会进行配筋,但混凝土保护层厚度不够或质量较差时,海水等很容易对钢筋形成腐蚀,从而造成钢筋附近混凝土的碱度降低,通过化学反应使得钢筋附近混凝土产生膨胀应力,最终导致保护层混凝土出现开裂、剥离并沿钢筋纵向产生裂缝,同时由于锈蚀作用,也使得钢筋的有效受力面积减少,降低了钢筋与混凝土之间的握裹力,使得码头混凝土承载力下降,造成结构破坏。
4 码头裂缝的控制措施
4.1 勘察、设计合理
勘察、设计保证码头混凝土质量的源头,在勘察过程中,应对码头基础地质条件进行详细的勘测,采用多种手段确保地质条件勘测的准确性,为设计提供坚实的基础,避免后期由于地质条件原因出现不均匀沉降变形;设计过程中,应充分考虑到码头的施工、运行条件,严格按照规范要求进行设计,由于对于重点部位,应适度加大安全系数,保证码头长期运行的安全性。
4.2 加强温度控制
温度是产生混凝土裂缝的重要原因,应尽量降低温度裂缝的产生,可采取以下措施:
(1)码头混凝土体积较大,应充分考虑水泥水化热影响而产生的裂缝,可通过采用一定的降温措施,如在混凝土中埋设散热孔、通水排水等,避免浇筑过程中水化热集中出现;振捣成型后,应对混凝土进行养护,可通过覆盖保温膜等措施,同时避免混凝土内外温差大而引起的裂缝,夏季施工中可考虑采用冰块降温,冬季时应加入温水等。
(2)改善骨料级配,在降低水泥用量的同时,通过掺加外加剂等提高混凝土的强度。
(3)采取分层浇筑,分层厚度应合理控制。
4.3 科学的施工工艺
在混凝土浇筑过程中尽量避开大雨、大风等不利天气,杜绝在高温时段进行混凝土收面,严禁洒水抹面;混凝土振捣要均匀,不漏
振也不过振;混凝土强度达到一定程度时应进行割缝处理;可考虑采用真空吸水工艺,减少混凝土中的多于水分;对混凝土进行合理的养护。
合理的施工工艺对于降低混凝土裂缝具有重要作用。
4.4 科学使用及维护
码头运营过程中确保不超载使用,对已经出现的宽裂缝及时进行修补处理,以免因钢筋的锈蚀而使码头面层进一步开裂。
5 结语
通过科学设计、规范施工,就一定能够在码头混凝土施工及运行过程中降低裂缝的产生,同时将可能出现的危害控制在最低范围内,保证码头的安全运营。
参考文献
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[2]李志勇,王海军.大体积混凝土裂缝分析及控制技术[j].内蒙古科技与经济,2007,(11).
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