码头工程面层裂缝产生原因分析及监理控制措施

摘要：随着港口建设事业的发展。施工工艺和施工技术不断完善和提高，以及参建各方质量意识的提高和监督管理力度的加大，码头工程的内部和外观质量都达到了一个新的水平，但作为水上施工的高桩码头面层裂缝现象一直是施工单位和监理单位比较头痛的问题。码头施工有其区别于其他类型工程的特点。如水上施工条件不如陆上方便，受到施工船机、天气、水位变动等因素的影响较大，质量控制相对较难。特别是在沿海地区，面层裂缝不仅会影响工程观感质量。而且海水会对较大较深裂缝处钢筋产生腐蚀作用，从而对结构产生影响，因此面层裂缝的质量控制是码头工程质量控制的重点、难点。本文结合工程实例。就面层裂缝产生的原因和监理措施进行以下探讨。

关键词：面层裂缝　原因分析　监理措施

一、工程概况

本工程位于长江出海口北支北岸，为一造船企业的下水码头及滑道，码头尺寸为400×25m，为6个分段，分段长度为52.5m，72.25m，60m×2，88.75m，66 5m，其中4个为普通舾装码头分段，2个是下水滑道码头分段，其中舾装码头分段为高桩梁板结构，下水滑道分段为高桩墩式结构。海工滑道陆上段长246.8m，宽100m，水上段长83.2米，宽114米，结构形式同码头。

二、裂缝类型及特征

本工程于2008年4月开工，2009年2月、4月码头及滑道相继完工并投入使用。在使用过程中在一些部位逐渐出现裂缝，主要有以下几类：

1、龟裂，出现在码头面层，较为均匀出现。

2、横向裂缝，出现在码头结构横梁两侧，缝宽0.1mm，深度10mm。

3、纵向裂缝，出现在滑道平台两滑道梁中间，垂直于横梁方向，缝宽0.1mm，深度20mm。

三、裂缝成因分析

1、设计原因

a、混凝土等级过高，造成用灰量过大，对收缩不利。

b、面层构造筋设置位置过低，由于码头设计的磨耗层加保护层厚度为8em，加上钢筋网片在施工过程中受到踩踏下沉，实际钢筋网片上无筋混凝土厚度在9-10em。

c、码头面板采用叠合板形式，下层为20em厚预制面板，上层为20cm厚现浇混凝土，混凝土收缩量的不一致导致裂缝产生。

d、结构断面突变而产生应力集中，在横梁顶两侧出现横向裂缝。

e、设计没有在面层磨耗层厚度内横梁顶两侧设置切割缝，也没有在其他部位设置纵横向的切割缝，以释放混凝土内应力，避免不规则裂缝产生。

f、基础桩密度不均匀和使用荷载的不均匀导致沉降量的不一致，因而在面层上产生裂缝。

2、配合比原因

由于面层现浇混凝土施工采用泵送工艺，所以在混凝土配合比设计时要过分强调混凝土拌合料的和易性要求，因此往往水灰比、水泥用量、砂率较大，这些因素都可能导致面层产生裂缝。

3、原材料及拌合站原因

a、水泥质量不稳定，特别是水泥的安定性不稳定，水泥中含有过多游离的氧化钙或氧化镁，当水泥硬化后这些成分才开始慢慢水化，产生体积膨胀而产生裂缝。

b、骨料级配不良或含泥量大，如果粗骨料是单一级配、细骨料过细、含泥或杂质过大，就会使混凝土强度降低、收缩量增大，引起裂缝产生。

c、混凝土搅拌时间控制不好，混凝土搅拌时间过短，则搅拌不均匀，造成面层强度相差过大，硬化时间和收缩量不同，从而导致裂缝产生；搅拌时间过长，则容易导致骨料破碎、离析，影响混凝土的强度。

d、为保证混凝土泵送管不堵管，通过增加水量提高混凝土坍落度，导致坍落度大和混凝土中游离水含量过大，极易产生裂缝。

4、施工原因

a、施工过程中钢筋网片受到踩踏下沉，致使混凝土保护层过厚。

b、由于面层混凝土浇筑前对叠合板浇水湿润，使叠合板凹槽和梁顶槽内积水，没有及时排除或吸干，导致局部混凝土含水量大，产生裂缝。

c、振捣质量的影响，面层混凝土采用振捣棒振捣，振捣不足，易使混凝土中出现气孔、蜂窝，在荷载及自然因素作用下产生应力集中而导致裂缝；振捣过量，则粗骨料下沉，混凝土离析，影响其强度。同时由于混凝土下料不均匀，施工时用振动棒输赶混凝土，造成局部粗骨料分部不均匀。

d、抹面不当。对于大面积混凝土，缺少两次抹面，易产生表面收缩裂缝；若浇捣后过分抹干压光则会使混凝土的细骨料过多地浮到表面，形成含水量很大的水泥浆层，易导致混凝土表面龟裂。

e、养护措施不及时不到位，浇筑完成后没有及时采取覆盖、洒水养护等措施，且没有保证养护时间。

f、过早开放交通，在混凝土强度还没有完全形成前，施工人员、车辆在上面行走，造成对混凝土的破坏而产生裂缝。

5、使用原因

使用单位没有按照设计参数使用，荷载过大造成破坏或不均匀堆载造成沉降不一致。

四、面层裂缝控制措施

1、设计方面

a、合理确定面层混凝土强度，以满足结构强度要求为宜，不应盲目提高混凝土强度等级。

b、适当抬高面层钢筋网片的标高，以磨耗层下2em为宜。

c、在横梁顶两侧及面层其他部位设置切割缝，避免不规则裂缝。

d、针对局部断面突变处增加构造筋配置。

2、配合比方面

优化配合比设计，在保证混凝土强度和和易性的前提下，尽量降低水泥用量，降低水灰比和砂率，选用优质高效的混凝土添加剂。

3、原材料及拌和站方面

a、加强骨料级配、细度模数和水泥强度、安定性的检验，以保证原材料的质量。

b、加强拌和站投料、搅拌时间的控制，保证混凝土拌合料的质量稳定性。

c、安排专人对拌和站和浇筑现场的混凝土进行坍落度检测，并随时关注坍落度变化情况，做到坍落度不符合要求拒绝使用。

d、夏季施工时，应采取有效措施降低混凝土入模温度，减小混凝土热胀冷缩率。

4、施工方面

a、加强面层钢筋网片支垫设施的密度和可靠性，同时采取有效措施避免人为踩踏。

b、混凝土浇筑前应将预制板凹槽和梁顶槽内的积水排干或吸干，保证混凝土界面潮湿但不积水。

c、由振捣棒振捣改为振动梁和振捣棒联合振捣，振捣后用铝合金直尺刮平，之后用滚筒人工压实，浇筑后严格控制抹面时间，采用一次磨浆，一次机械压光，最后人工收光的施工工艺，以排除泌水、混凝土内部的多余水分和气泡。

d、加强对切缝时机的控制，切缝时间应遵循“能切就切，宁早勿晚”的原则，并根据不同天气温度切缝时间作相应改变。

e、浇筑完成后及时进行养护，最好采用土工布加塑料薄膜的形式，并应注意及时洒水和补水，养护时间应根据不同气候和环境决定。不宜少于14天。养护期间加强维护和警示措施，严禁人员和施工机械在上行走。

五、监理措施

1、仔细阅读施工图纸，积极参加图纸会审和设计交底，注意设计图纸是否遗漏防止裂缝发生的技术措施，如遗漏则提醒设计单位增加。

2、要求承包单位认真编写具有针对性和可操作性的裂缝防治专项施工方案，监理部编写相应监理方案。

3、严格审查混凝土配合比设计的科学性和合理性，并做好配合比验证试验。

4、督促施工单位严格按照规范要求的频率做好混凝土粗细骨料、水泥、添加剂、水的抽样检测工作，同时监理严格按照要求做好平行试验，以保证原材料的各项指标符合规范及设计要求。

5、督促施工单位做好拌合设备的计量标定工作，要求施工单位认真制定、落实拌和站各项质量管理的制度及措施。

6、监理人员加强面层混凝土浇筑前的监理验收工种，着重对钢筋网片的标高、支垫措施的密度及可靠性、有无防踩踏措施、板梁槽内有无积水、结构突变部位有无加强措施等可能引起裂缝的因素进行检查，不符合要求的不同意混凝土浇筑。

7、加强混凝土浇筑过程中的监理盘站工种，抽检混凝土的坍落度，注意坍落度的变化情况，检查振捣作业是否规范。有无漏振或过振现象，检查是否按设计要求添加防裂工程材料且是否均匀，是否排除泌水，是否按要求进行抹面收光等。

8、浇筑结束后督促施工单位及时进行混凝土切割缝的施工，及时按照方案要求进行养护。

六、结束语

码头面层裂缝问题比较复杂，引起裂缝的原因往往是多种因素综合作用的结果，需要经过设计、监理、施工及使用方等多方面的配合。

相信随着我们对混凝土裂缝研究的不断深入，各项技术措施的不断完善，管理力度的不断加大，码头面层混凝土裂缝将逐渐得到控制。最终得以基本消除。