高桩码头混凝土面层裂缝的预防措施

只要合理进行混凝土配合比设计，严格控制混凝土原材料，严格按照水运工程混凝土相关施工工艺和工序，科学管理，精心安排，并积极采取有效针对措施解决施工突发问题，就一定能将高桩码头混凝土质量控制在允许范围内，避免或减少施工中有害裂缝产生。本文探讨了高桩码头混凝土面层裂缝的预防措施。


随着港口建设的发展扩大，施工工艺和施工技术不断完善和提高，码头工程的内部和外部质量都达到了一个新的水平，但作为水上施工的高桩码头混凝土面层裂缝现象一直是施工单位比较头痛的问题。
一、高桩码头结构特点
在我国港口工程中，高桩码头应用十分广泛，历史悠久。一般情况，高桩码头由桩基、上部结构、接岸结构三部分组成。
1、桩基。一般有钢管桩、大管桩或phc 桩、预应力或非预应力混凝土方桩、灌注桩或嵌岩桩。水工建筑物常见叉桩和直桩混合布置的结构，桩基施工又以柴油打桩锤沉桩为多见，也有部分工程采用液压锤沉桩的。
2、上部结构。一般有梁板式结构、板式结构、墩式结构；根据预应力情况可以分为预应力结构和非预应力结构。
3、接岸结构。最常见的形式为斜坡式结构，主要是适应高桩码头地基比较软弱，又为避免过陡边坡造成码头位移、桩基损坏。接岸结构也有采用直立式结构的。一般采用板桩、板桩卸载平台、或重力式结构如挡土圆筒等方案。
二、高桩码头混凝土面层裂缝的类型
1、 龟裂
（1）龟裂属于码头面层裂缝中的一种，此类裂缝细小、数量多、不规则，往往遍布整个码头面层，出现的时间有早有晚，有的两三天内就出现，有的在面层施工完毕后15～30 d 后出现，而有的则在半年或者1 年后才变得较为明显，严重影响码头的观感得分和工程创优。
（2）码头混凝土面层龟裂产生原因分析
经过对几个工程的观察、探讨和实践，面层龟裂产生的主要原因有以下3 种：混凝土约束性龟裂、混凝土干缩性龟裂、混凝土不均匀性龟裂。
a 混凝土约束性龟裂
钢筋混凝土预制面的现浇面层收缩的约束力较大，当面层收缩变形较大时，就易产生约束性龟裂。现浇面层砼中存在多余的游离水，水份蒸发后混凝土表面与内部变形不一致，导致约束性龟裂产生。现浇面层混凝土坍落度过大、可塑性差，一经振捣，混凝土中石子下沉、水泥砂浆上浮，导致混凝土面层材料上下不均匀，混凝土硬化后上下收缩不一致，产生约束性龟裂。
b混凝土干缩性龟裂
面层混凝土养护的内养护方法不当或养护不及时，造成表面失水过多、过早，水泥没有充分水化，发生较大的干缩变形而产生干缩性龟裂。面层混凝土浇筑前，面板表面未进行冲洗、湿润，预制面板吸收大量面层混凝土中的水份，使面层上下产生不均匀性收缩龟裂。面层抹面收面时间掌握不好或抹面时风力较大、气温较高，使得混凝土表面水份蒸发较快，易产生干缩性龟裂。
c 混凝土不均匀性龟裂
混凝土所用的砂石中杂质（如泥土、粉尘、有机物等）含量过大、砂石级配不良或骨料粒径过大，拌制混凝土时计量不准确，混凝土时干时稀等原因导致混凝土均匀性差而产生不均匀性龟裂。混凝土振捣时插点随意、不均匀，振捣时间不一致使面层混凝土不均匀而产生不均匀性龟裂。
2、结构裂缝
施工过程中，混凝土预制面板安装不密实、面板发生松动等均会引起混凝土面层发生裂缝。混凝土预制面板在搁置部位的座浆，如果在铺设过程中，出现不连续、不饱满等现象时，就会造成混凝土面层上的荷载不能有效均匀地传递，进而产生裂缝。施工工序采取不当，造成码头梁槽、板缝等未先行进行浇筑，而梁顶及板缝部位的现浇混凝土其设计厚度要比码头混凝土面层厚度要大很多，这样就会造成面层厚度差异过大，在混凝土干缩过程中造成收缩不均匀，产生裂缝；梁槽、板缝混凝土在浇筑后，未等其混凝土结构完全定型，就盲目进行面层混凝土浇筑，这样梁槽、板缝混凝土在收缩过程中，由于其收缩量较面层要大得多，因此，就会引起面层混凝土发生裂缝。另外，一次浇筑面积过大，浇注时间过长，也会由于混凝土收缩性能引起收缩裂缝。
3、混凝土结构中钢筋顶部裂缝
由于钢筋混凝土保护层厚度没有按照设计要求铺设施工，或者梁顶钢筋设计过密等，就会在混凝土干缩过程中引起混凝土从钢筋顶部产生裂缝。
三、高桩码头混凝土面层裂缝的预防措施
1、 提高混凝土面层质量
提高混凝土耐久性是确保码头混凝土面层具有较高质量的重要措施，主要通过采取有效措施防止钢筋锈蚀以提高混凝土耐久性。在设计过程中，应优先考虑选配水胶比低、高抗氯离子、渗透性好、工作性能高的高性能混凝土。如果从节能经济角度考虑，要选用普通混凝土，则要在设计施工过程中，严格控制混凝土水灰比和施工原材料质量水平，严格按照施工工艺要求进行混凝土浇筑施工，并振捣均匀，以确保混凝土具有较好的密实性和均匀性，有效预防混凝土面层发生裂缝。
2、 认真做好混凝土浇筑施工准备
在码头面层混凝土施工准备阶段，施工技术人员应结合施工图纸确定分条和锯缝位置，并结合施工现场实际情况绘制完整的面层分条和锯缝位置详图；要采用空压机等施工设备将浇筑面上的杂物、尘土等吹扫干净，提前24 h铺好无纺布并洒水湿润，以减少面板对面层混凝土中水分的吸收，同时可以降低混凝土与空气间的温差，确保混凝土均匀干缩，避免面层裂产生。在浇筑和早期养护过程中，要确保混凝土面层与预制面板间紧密贴合，避免混凝土中由于预制面板布设不合理引起空鼓等不利现象发生，减少结构裂缝产生。面层混凝土应采用橄榄车运输到施工现场，并在施工平台上采用地泵接长管进行现场浇注；码头部分则采用泵车在施工平台上进行浇注。为了防止混凝土在运输中由于震动等原因出现离析等不利现象，在码头混凝土面层施工期间，要定期对施工临时道路进行养护，确保整个混凝土运输道路畅通、平整，从而提高混凝土质量。
3、码头特殊部位混凝土裂缝控制措施
对于对裂缝控制标准要求较高的码头混凝土面层，可以采取以下多种质量控制措施：在混凝土面层距顶面约30 mm处铺设一层细钢筋保护网；通过在面层混凝土中掺钢纤维的技术措施，形成特殊性能的钢纤维混凝土，以提高混凝土面层综合抗拉强度；按照1 kg/m3标准在混凝土面层中掺聚丙烯纤维，并采用真空吸水工艺，以提高混凝土面层综合质量水平，避免或减少码头混凝土面层裂缝的产生。在养护期内，要严禁车辆等重载对混凝土面层的破坏作用。当混凝土面层达到一定强度后，应按照设计或相关技术规范要求对采取有效防护措施提高混凝土面层质量，不得堆放任何施工材料，防止任何外界因素对混凝土面层的破坏，确保混凝土面层具有较高质量水平。
总之，高桩码头的施工质量好坏直接决定了其使用寿命，在施工前应该做好各个工序的质量控制，完善施工工艺，提高施工效率，完善工程的安全管理，使高桩码头项目顺利完成。