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摘要：高桩码头面层裂缝属于质量通病，产生原因复杂多样，不但影响感观质量，而且随着裂缝的发展更容易引起钢筋腐蚀、油污浸入等质量问题。本文从裂缝产生的原因到施工过程的控制进行分析。
关键词：高桩码头 面层裂缝 产生成因 过程控制
The causes and solution of high-pile wharf surface cracks
Liu KaimingCao Ye
Summary: The quality of high-pile wharf surface cracks belongs to a common problem, which causes of complex and does not only affect the quality of the surface but also with the development of cracks more easily gives rise to the quality problems of rebar corrosion and oil immersion, etc.. The paper, analyzes the causes of cracks and how to control in the construction process.
Keyword: high-pile wharf, surface cracks, causes, process-control
中图分类号：U656.1+13文献标识码： A 文章编号：
码头面层裂缝是施工单位比较头疼的问题，在全国已完工的码头中，面层裂缝都或多或少的存在。随着港口建设的发展壮大，施工工艺和施工技术不断完善，大家对码头的内在质量和感观质量提出了更高要求。面层裂缝不但影响施工单位创优争先，而且直接影响码头面层的耐久性。随着面层裂缝的不断扩大，使得氯离子渗透，引起钢筋锈蚀，钢筋的锈蚀又加剧了裂缝的发展，造成恶性循环。因此裂缝的防治已成为每一个施工单作重要而急需解决的质量通病，本文就从裂缝产生的原因到控制措施，从配合比的设计到施工工艺进行概述，希望与同行共同探讨。
一、 高桩码头面层裂缝种类及分布
面层混凝土产生裂缝的原因多种多样，其种类主要为：龟裂、网状不规则裂缝、规则性裂纹。龟裂的特点是：数量多、不规则、裂缝细小，往往遍布整个码头。网状不规则裂缝及规则性裂缝主要产生在预制面板板缝及梁节点处。
二、 高桩码头面层裂缝的成因分析
1. 混凝土温度
一般天津港区采用的水泥品牌为：盾石、山铝、太行山、骆驼等。由于盾石水泥不同批次产品稳定性好，我公司常采用此品牌，但根据相关单位研究，同为42.5R的水泥，盾石比天津水泥水化热高29%，比邯郸水泥水化热高26%。相同品牌及标号的水泥如掺入50%的矿粉比不掺矿粉的3d水化热降低了27%-40%，7天水化热降低了17%-33%。
水泥在水化热反应中散发大量热量使混凝土升温，使混凝土内外形成一定温差，从而产生温度应力，使结构内部受拉外部受压。因混凝土在凝结初期抗拉强度很低，内外温差引起的拉应力超过早期混凝土极限抗拉强度，在混凝土表面就会产生由温度导致的开裂。
2. 混凝土收缩徐变
收缩是混凝土的主要特征，混凝土在凝结时由于水份蒸发等原因，体积要缩小而产生收缩变形；同时外界温度及湿度变化时产生热胀冷缩及湿胀干缩。当收缩变形受到约束时，便会产生收缩裂缝。
混凝土表面水份不够均匀，混凝土干缩使含水量较大的部位形成细微的裂缝，在温度、干缩应力的同时作用下，使原本细微的裂缝增宽增长。
面层混凝土浇筑前未对老混凝土充分冲洗、湿润。预制面板大量吸收面层中的水份，使面层上下产生不均匀性收缩裂缝，在混凝土干缩变形和一部分温度收缩变形后，受到下部横纵梁和预制板老混凝土的约束，而产生的约束应力超过混凝土的极限抗拉强度引起的裂缝，还有一部分则是在温度、干缩、外力叠加产生的裂缝。
3. 混凝土原材及配合比
混凝土原材及配合比对面层混凝土质量起着至关重要的作用。配合比设计时应充分考虑如下事项：如水泥水化热过大使混凝土温度高、水份蒸发快导致龟裂；塌落度过大导致混凝土可塑性差，一经振捣，石子下沉、水泥浆上浮，导致面层上下不均匀，混凝土硬化时上下收缩不一致，产生约束性龟裂。水灰比也起到关键作用，据相关研究证明：同等用水量，水泥每增加10%，混凝土收缩增加5%。纤维素、聚丙烯纤维、钢纤维的选择及掺入量以及钢筋网、铁丝网布设等均需慎重考虑。
如果粗骨料含泥、粉尘、有机物过多，级配不良，粒径过大；细骨料用过细的砂，也有可能导致裂缝的产生。
4. 施工过程控制缺陷导致的裂缝
过程控制影响裂缝因素：
面层收面后如不及时洒水苫盖养护，极易发生干缩裂缝。如在春夏施工，海风大、温度高，使得混凝土表面水份蒸发过快，易产生干缩性龟裂。
混凝土振捣时插点随意、漏振或过振都会使面层混凝土离析，产生不均匀性裂缝。
一般面层收面都要经过5-7次抹面，如次数不够、收面时气温过高或风力较大，也会发生裂纹。
面层浇筑后，如过早锯缝会导致缝隙两侧有掉皮，如不及时则会使混凝土收缩变形大于其本身最大抗拉强度，产生裂缝。
三、避免产生裂缝的防治措施
综上所述，高桩码头现浇面层裂缝的产生规律主要是由混凝土本身收缩特性及码头面层结构的特殊性所决定，同时受设计、施工、使用的各个环节、多种复杂因素的综合作用产生的。
1. 通过水化热实验、混凝土收缩实验、纤维混凝土抗裂实验、温度干缩应力与混凝土极限抗拉强度实验等，使用水化热较低、收缩率较低、非早强型R的水泥。选择合适的聚丙烯纤维、纤维素纤维等增强混凝土的劈裂抗拉强度，优化配合比，掺入适量的矿粉、高效减水剂及微膨胀剂，从实验方面控制裂缝的产生。
2. 设置防裂网片，有效约束混凝土收缩和温度应力产生开裂的约束力，建议选用直径6.5mm，网格尺寸10*10cm的钢筋网片。
3. 在保证混凝土强度及性能的情况下，尽量减少水泥用量和水灰比。严格控制混凝土塌落度，控制在60-80为佳，严禁在罐车中加水。
4. 粗骨料选用级配良好且线膨胀系数小的碎石，细骨料选用天然粗砂，原材进料时选用含泥量、含土量、含石粉少的骨料，有条件应冲洗干净，且在夏季施工时设置遮阳棚降低温度。
5. 应在板缝浇筑14天以上后再浇筑面层混凝土，浇筑前冲洗干净，使用与面层混凝土水灰比相同的水泥浆充分湿潤，并随混凝土施工进展保持湿润，避免表面积水。
6. 不要漏振或过振，快插慢拔，避免混凝土离析。
7. 应尽量避免夏季施工，如工期需要，浇筑及收面时间因选择在夜间。收面使用挂杠、滚杠、电抹子、木抹子、铁抹子按顺序收面，收面时避免高温、大风、雨天等不利气候。
8. 收面后及时用塑料布或土工布覆盖散淡水养护，养护期间保证混凝土有足够水份。
9. 在混凝土强度达到10-15MPa及时锯缝，锯缝深度控制在5cm，缝内填充沥青。为了面层美观，一般施工缝也要锯缝，但是难免会产生双眼皮，可以采用聚丙烯胶条贴到已浇筑混凝土侧面，就可以既保证美观也无需对“真缝”再锯缝。面层分条不宜大于5m，且以面板及板缝为参考进行分条。
10.一些码头，尤其是油码头设备基础较多，设备基础竖向倒角采用圆角工艺，以及在倒角处面层以下贴1-2cm厚的聚丙烯胶条，可以有效防止由于应力集中导致的倒角四周裂缝。同样一些预埋铁件或踢脚部分也可粘贴防止裂缝产生。
11.防止人为磕碰及落物。
四、结束语
在讲究内在质量与外在美感共存的条件下，面层施工尤为重要，是一个成品码头给大家的第一印象。面层施工虽然技术含量不高，但是需要精心，只要肯研究、肯尝试，所谓的质量通病也不是不可以避免的。
关键词：高桩码头 面层裂缝 产生成因 过程控制
The causes and solution of high-pile wharf surface cracks
Liu KaimingCao Ye
Summary: The quality of high-pile wharf surface cracks belongs to a common problem, which causes of complex and does not only affect the quality of the surface but also with the development of cracks more easily gives rise to the quality problems of rebar corrosion and oil immersion, etc.. The paper, analyzes the causes of cracks and how to control in the construction process.
Keyword: high-pile wharf, surface cracks, causes, process-control
中图分类号：U656.1+13文献标识码： A 文章编号：
码头面层裂缝是施工单位比较头疼的问题，在全国已完工的码头中，面层裂缝都或多或少的存在。随着港口建设的发展壮大，施工工艺和施工技术不断完善，大家对码头的内在质量和感观质量提出了更高要求。面层裂缝不但影响施工单位创优争先，而且直接影响码头面层的耐久性。随着面层裂缝的不断扩大，使得氯离子渗透，引起钢筋锈蚀，钢筋的锈蚀又加剧了裂缝的发展，造成恶性循环。因此裂缝的防治已成为每一个施工单作重要而急需解决的质量通病，本文就从裂缝产生的原因到控制措施，从配合比的设计到施工工艺进行概述，希望与同行共同探讨。
一、 高桩码头面层裂缝种类及分布
面层混凝土产生裂缝的原因多种多样，其种类主要为：龟裂、网状不规则裂缝、规则性裂纹。龟裂的特点是：数量多、不规则、裂缝细小，往往遍布整个码头。网状不规则裂缝及规则性裂缝主要产生在预制面板板缝及梁节点处。
二、 高桩码头面层裂缝的成因分析
1. 混凝土温度
一般天津港区采用的水泥品牌为：盾石、山铝、太行山、骆驼等。由于盾石水泥不同批次产品稳定性好，我公司常采用此品牌，但根据相关单位研究，同为42.5R的水泥，盾石比天津水泥水化热高29%，比邯郸水泥水化热高26%。相同品牌及标号的水泥如掺入50%的矿粉比不掺矿粉的3d水化热降低了27%-40%，7天水化热降低了17%-33%。
水泥在水化热反应中散发大量热量使混凝土升温，使混凝土内外形成一定温差，从而产生温度应力，使结构内部受拉外部受压。因混凝土在凝结初期抗拉强度很低，内外温差引起的拉应力超过早期混凝土极限抗拉强度，在混凝土表面就会产生由温度导致的开裂。
2. 混凝土收缩徐变
收缩是混凝土的主要特征，混凝土在凝结时由于水份蒸发等原因，体积要缩小而产生收缩变形；同时外界温度及湿度变化时产生热胀冷缩及湿胀干缩。当收缩变形受到约束时，便会产生收缩裂缝。
混凝土表面水份不够均匀，混凝土干缩使含水量较大的部位形成细微的裂缝，在温度、干缩应力的同时作用下，使原本细微的裂缝增宽增长。
面层混凝土浇筑前未对老混凝土充分冲洗、湿润。预制面板大量吸收面层中的水份，使面层上下产生不均匀性收缩裂缝，在混凝土干缩变形和一部分温度收缩变形后，受到下部横纵梁和预制板老混凝土的约束，而产生的约束应力超过混凝土的极限抗拉强度引起的裂缝，还有一部分则是在温度、干缩、外力叠加产生的裂缝。
3. 混凝土原材及配合比
混凝土原材及配合比对面层混凝土质量起着至关重要的作用。配合比设计时应充分考虑如下事项：如水泥水化热过大使混凝土温度高、水份蒸发快导致龟裂；塌落度过大导致混凝土可塑性差，一经振捣，石子下沉、水泥浆上浮，导致面层上下不均匀，混凝土硬化时上下收缩不一致，产生约束性龟裂。水灰比也起到关键作用，据相关研究证明：同等用水量，水泥每增加10%，混凝土收缩增加5%。纤维素、聚丙烯纤维、钢纤维的选择及掺入量以及钢筋网、铁丝网布设等均需慎重考虑。
如果粗骨料含泥、粉尘、有机物过多，级配不良，粒径过大；细骨料用过细的砂，也有可能导致裂缝的产生。
4. 施工过程控制缺陷导致的裂缝
过程控制影响裂缝因素：
面层收面后如不及时洒水苫盖养护，极易发生干缩裂缝。如在春夏施工，海风大、温度高，使得混凝土表面水份蒸发过快，易产生干缩性龟裂。
混凝土振捣时插点随意、漏振或过振都会使面层混凝土离析，产生不均匀性裂缝。
一般面层收面都要经过5-7次抹面，如次数不够、收面时气温过高或风力较大，也会发生裂纹。
面层浇筑后，如过早锯缝会导致缝隙两侧有掉皮，如不及时则会使混凝土收缩变形大于其本身最大抗拉强度，产生裂缝。
三、避免产生裂缝的防治措施
综上所述，高桩码头现浇面层裂缝的产生规律主要是由混凝土本身收缩特性及码头面层结构的特殊性所决定，同时受设计、施工、使用的各个环节、多种复杂因素的综合作用产生的。
1. 通过水化热实验、混凝土收缩实验、纤维混凝土抗裂实验、温度干缩应力与混凝土极限抗拉强度实验等，使用水化热较低、收缩率较低、非早强型R的水泥。选择合适的聚丙烯纤维、纤维素纤维等增强混凝土的劈裂抗拉强度，优化配合比，掺入适量的矿粉、高效减水剂及微膨胀剂，从实验方面控制裂缝的产生。
2. 设置防裂网片，有效约束混凝土收缩和温度应力产生开裂的约束力，建议选用直径6.5mm，网格尺寸10*10cm的钢筋网片。
3. 在保证混凝土强度及性能的情况下，尽量减少水泥用量和水灰比。严格控制混凝土塌落度，控制在60-80为佳，严禁在罐车中加水。
4. 粗骨料选用级配良好且线膨胀系数小的碎石，细骨料选用天然粗砂，原材进料时选用含泥量、含土量、含石粉少的骨料，有条件应冲洗干净，且在夏季施工时设置遮阳棚降低温度。
5. 应在板缝浇筑14天以上后再浇筑面层混凝土，浇筑前冲洗干净，使用与面层混凝土水灰比相同的水泥浆充分湿潤，并随混凝土施工进展保持湿润，避免表面积水。
6. 不要漏振或过振，快插慢拔，避免混凝土离析。
7. 应尽量避免夏季施工，如工期需要，浇筑及收面时间因选择在夜间。收面使用挂杠、滚杠、电抹子、木抹子、铁抹子按顺序收面，收面时避免高温、大风、雨天等不利气候。
8. 收面后及时用塑料布或土工布覆盖散淡水养护，养护期间保证混凝土有足够水份。
9. 在混凝土强度达到10-15MPa及时锯缝，锯缝深度控制在5cm，缝内填充沥青。为了面层美观，一般施工缝也要锯缝，但是难免会产生双眼皮，可以采用聚丙烯胶条贴到已浇筑混凝土侧面，就可以既保证美观也无需对“真缝”再锯缝。面层分条不宜大于5m，且以面板及板缝为参考进行分条。
10.一些码头，尤其是油码头设备基础较多，设备基础竖向倒角采用圆角工艺，以及在倒角处面层以下贴1-2cm厚的聚丙烯胶条，可以有效防止由于应力集中导致的倒角四周裂缝。同样一些预埋铁件或踢脚部分也可粘贴防止裂缝产生。
11.防止人为磕碰及落物。
四、结束语
在讲究内在质量与外在美感共存的条件下，面层施工尤为重要，是一个成品码头给大家的第一印象。面层施工虽然技术含量不高，但是需要精心，只要肯研究、肯尝试，所谓的质量通病也不是不可以避免的。