胸墙裂缝控制与对策封面

摘要: 裂缝施工控制是综合治理的过程。本文通过工程实践说明：在设计阶段把钢筋混凝土结构的裂缝控制的设计方案考虑周全，施工阶段把混凝土构件成型前后的每个步骤裂缝产生的因素分析透彻，控制措施制定合理，实施过程中措施落实到位，超长混凝土结构裂缝是可以控制的。
关键词: 码头工程；超长结构；胸墙；裂缝

1、

源于：毕业论文总结www.udooo.com

工程概况

本工程为巴基斯坦卡拉奇卡西姆港国际集装箱码头工程施工总承包项目，项目业主为迪拜环球港务集团，咨询公司为英国Royal Haskoning公司和当地的TCI公司联营体；工程内容主要包括填筑16万m2后场场地建造成集装箱堆场、建造长727m的码头及将泊位疏浚至－16.0m处以保证吃水深度14m的船舶通航，通过以上改、扩建，将现有码头建造成吞吐量为117.5万个标准箱的新集装箱码头。码头主要结构采用国内相对不常见得钢管桩和钢板桩组合结构，码头胸墙总长度为770m，码头断面详见图（1）。
图（1） 码头断面图

2、 问题的提出

胸墙是码头的重要结构部分，它同钢管桩和钢板桩共同承受船舶靠泊的挤压力、系缆力，挡墙后方回填材料产生的土压力以及码头上的多种外荷载。由于胸墙的受力比较复杂，加上地质、气候、潮流、施工等方面原因，码头的胸墙常出现各种各样的裂缝，一般情况下分为：结构裂缝和表观裂缝。混凝土结构有害裂缝过多，会直接会影响到结构性能、使用功能和耐久性，对码头安全带来比较严重的隐患。
本工程中由于英国咨工要求严格，在设计审核中要求胸墙仅在前沿线线性走向发生变化的位置设置变形缝，与国内的胸墙结构设计中分缝有很大的差别：按国内《板桩码头设计与施工规范》，胸墙的变形缝间距应根据当地气温变化、前墙的结构型式和地基条件等因素确定，一般采用15~30m；而英国咨工要求770m胸墙仅设二道变形缝（仅在变化位置：胸墙第1段112米；第2段615米；第3段43米），这对设计和施工中的胸墙裂缝控制提出了难题。同时，在施工过程中英国咨工对胸墙混凝土浇注质量要求很严，若胸墙混凝土裂缝控制达不到要求，将面临高额的修复、返工费用；其次，胸墙是该项目主要交工节点之一，如果不能达到咨工的质量控制要求而导致咨工拒绝验收胸墙，将令项目交工节点无法保证，将面临最高10%合同总价的罚款。因此，胸墙混凝土裂缝控制直接关系到该项目实施的成败，影响到集团公司的信誉以及后续国际工程项目的承接。

3、产生胸墙裂缝的主要因素

根据对当地气候条件、材料状况、施工现状的调查分析，认定本工程中胸墙裂缝控制属于事前控制项目，胸墙混凝土裂缝控制是个系统的控制过程。工程技术人员针对混凝土施工有关的五个方面：人、机、料、法、环，以及对混凝土胸墙裂缝出现因素进行了细致分析；总结出该码头工程胸墙混凝土裂缝控制的要因主要有：操作工人技能水平、试验人员监控力度、搅拌系统、混凝土骨料质量不稳定、水泥质量不稳定、胸墙设计施工工艺、混凝土配合比、项目当地气候条件等。

4、现场控制措施

针对施工现场分析出的各环节的主要因素，制定一系列保证混凝土生产质量，控制胸墙裂缝的措施。

4.1 操作工人技能水平

通过培训提高工人的技能水平，确保模板的安装与模板设计的要求相符，确保混凝土施工过程中的振捣、抹面、养护过程符合施工方案中的要求。
（1）胸墙施工中，模板安装、振捣施工以中国工人为主，巴基斯坦当地劳工为辅；
（2）巴基斯坦劳工需固定其在混凝土施工中的工种，在其它部位混凝土施工中进行对应培训，以便在胸墙施工时可以辅助中国工人或在中国工长的指导下熟练工作。
（3）施工前做好技术交底工作，确保每个参与施工的人员明白现场施工要求。

4.2实验人员控制力度

落实岗位责任制度，加强混凝土生产质量监督。
（1）施工前做好交底工作，明确实验人员对混凝土质量控制的责任。
（2）胸墙浇筑过程中要求实验室人员全程跟踪、监控混凝土的生产过程。

4.3 搅拌系统

先进搅拌系统的计量精确度、生产能力都是确保混凝土浇筑质量的条件之一。对配置的搅拌系统的计量，冷却系统需满足现场对混凝土的要求。
（1）原有的搅拌系统JS500，为半自动产品。配料不精确，不适合高要求的混凝土生产，根据施工方案要求分包商更新搅拌设备，提高搅拌的精度。
（2）同时保证混凝土的入模温度，设备需配备冷却水系统，降低搅拌水的温度。
（3）计量系统校核需在当地请有资质的单位进行。但考虑到当地的试验计量水平相对较低，现场试验室需对基本的计量设备有自行校订的能力。
（4）鉴于当地维修能力落后，搅拌站需配备足够的设备维修人员。保证设备的日常保养和维修。

4.4 混凝土骨料质量控制

从料源着手稳定骨料质量，保证骨料纪配及含泥量在规范规定要求内。
（1）加强交底工作，确保供应商现场管理人员掌握项目对材料的要求。
（2）采购部门增加砂、碎石料场的巡查频率，及时发现料源情况的变化。
（3）通过经济奖罚的手段，督促供应商注重供料的质量。

4.5 水泥质量

不通过写作技巧商，直接与厂家联系采购，保证进场水泥抽检指标合格。水泥生产厂家需做好水泥出厂前的检查。运输过程中做好防晒、防潮的工作。出厂检查合格，到场复查不合格的产品无条件退货。

4.6 胸墙设计施工工艺

参考国内规范中板桩胸墙分段长度的要求，在胸墙浇注时设置后浇带。后浇带长度为3m，将码头胸墙划分成单次浇筑长度不超过30m的单元。同时现场施工技术人员与设计人员保持充分的沟通，胸墙混凝土施工方案需经过设计人员的认可，在技术上从设计、施工两方面确保胸墙浇筑工艺的合理性。
并且在确保工期的情况下，后浇带浇筑时间间隔尽可能拉大，最短浇筑间隔时间不得少于14天。

4. 7 混凝土配合比

通过试配确定合适的配合比，确定最适合本项目使用的配合比。
（1）对不同料源的材料及厂家材料进行搭配试拌对比确定最合适的配合比。
（2）采用适量的粉煤灰降低水化热。

4. 8 项目当地气候条件

合理安排混凝土施工时间，减少气候条件对混凝土质量的影响。
（1）控制每次浇筑混凝土的量；
（2）根据当地白天气温较高的特点，将浇筑时间尽量安排在傍晚到凌晨时间。

5、现场观测结果

在码头胸墙施工的10个月中，经过一系列的控制措施，在现场检查中发现在分段浇筑完的7天内没有出现裂缝。在后浇带浇注完成10天左右出现了有规律性的裂缝。
（1）所有的后浇注带位置没有发现裂缝；
（2）裂缝集中出现在先浇注结构段的中间区域，裂缝集中出现在中间范围，两端没有或少有裂缝；
（3）裂缝多为表面贯通裂缝，从码头前沿线到胸墙后边线。垂直面未发现裂缝。结构段的中间部位裂缝较为密集，裂缝间距

1.5~2.0米之间；

（4）对裂缝进行了观测，裂缝初期只有在洒水时才能发现，2个星期左右时间就基本不再发展。裂缝宽度约为0.2mm左右；
表5-1胸墙裂缝情况统计表
序号胸墙长度裂缝情况描述备注
1112m胸墙出现10条裂缝，裂缝宽度在0.1mm左右非结构裂缝，不影响使用功能和结构强度，无须处理。
2615m胸墙出现了104条裂缝，其中60%裂缝宽度小于0.1mm，28%裂缝宽度小于0.2mm，12%裂缝宽度小于0.25mm。非结构裂缝，不影响使用功能和结构强度，大于0.2mm的裂缝需进行处理。