港工建筑物混凝土施工質(zhì)量控制淺析

摘 要：混凝土裂縫問題是一個普遍存在而又難于解決的工程實際問題，本文對港工建筑物中混凝土工程中常見的施工質(zhì)量問題進行了探討分析，并針對具體情況提出了一些預(yù)防、處理措施。

關(guān)鍵詞：港工建筑物 混凝土 施工質(zhì)量

中圖分類號：TU755.6 文獻標識碼：A 文章編號：1006-7973（2007）01-0100-02

一、前言

　　混凝土作為由砂石骨料、水泥、水及其他外加材料混合而形成的非均質(zhì)脆性材料。由于混凝土施工和本身變形、約束等一系列問題，硬化成型的混凝土中存在著眾多的微孔隙、氣穴和微裂縫，裂縫的存在和發(fā)展通常會使內(nèi)部的鋼筋等材料產(chǎn)生腐蝕，降低鋼筋混凝土材料的承載能力、耐久性及抗?jié)B能力，影響建筑物的外觀、使用壽命，嚴重者將會威脅到人民的生命、財產(chǎn)安全。因此對混凝土裂縫的控制，已成為港工建筑物施工質(zhì)量控制中應(yīng)引起高度重視的問題之一。

二、混凝土裂縫產(chǎn)生原因分析

　　鋼筋混凝土規(guī)范明確規(guī)定[1]：有些結(jié)構(gòu)在所處的不同條件下，允許存在一定寬度的裂縫?；炷亮芽p產(chǎn)生的原因很多，有變形引起的裂縫：如溫度變化、收縮、膨脹、不均勻沉陷等原因引起的裂縫；有外載作用引起的裂縫；有養(yǎng)護環(huán)境不當(dāng)和化學(xué)作用引起的裂縫，以及結(jié)構(gòu)不合理，原材料不合格（如堿骨料反應(yīng)），模板變形，基礎(chǔ)不均勻沉降等。港工建筑物地基往往位于低液限粉土夾淤泥質(zhì)低液限粘土，該地基埋藏深淺不定，厚度較大，流動、軟塑，強度低，中偏高壓縮性。在實際工程中要區(qū)別對待，根據(jù)實際情況解決問題。

三、港工混凝土施工質(zhì)量控制措施

　　1.設(shè)計單位應(yīng)該提出混凝土施工溫度控制的具體要求和混凝土養(yǎng)護的基本要求，控制外加劑的品種和摻量，確?；炷潦湛s與膨脹相抵消；按《規(guī)范》要求設(shè)置必要的變形縫。

　　2.混凝土配合比設(shè)計時，在保證混凝土具有良好工作性的情況下，應(yīng)盡可能降低混凝土單位用水量，采用“三低（低砂率、低坍落度、低水膠比）二摻（摻高效減水劑和高性能引氣劑）一高（高粉煤灰摻量）”的設(shè)計準則，生產(chǎn)出“高強、高韌性、中彈、低熱和高極拉值”的抗裂混凝土。施工時要嚴格控制混凝土配合比，計量要準確，坍落度抽檢工作要加強，不能流于形式。

　　3.混凝土振搗要密實，拆模后要掛草簾或鋪草澆水養(yǎng)護保濕。新澆筑混凝土就象剛剛出生的嬰兒，需要體貼關(guān)心和愛護。混凝土的養(yǎng)護不僅對防止早期表面裂縫顯得重要，它對混凝土后期強度的發(fā)展、混凝土的進一步成熟和耐久性等也同樣重要，在過去許多工程的施工和管理中對養(yǎng)護的重要性沒有充分的認識。

　　4.配置大體積混凝土宜使用低水化熱水泥，如硅酸鹽水泥或普通硅酸水泥、礦渣水泥，此外可摻加膨漲劑、適量的粉煤灰等，摻粉煤灰是一項既能減少由溫度應(yīng)力而使大壩開裂的危險，又能提高混凝土某些性能的經(jīng)濟有效的措施；同時要采用塑料薄膜和草袋覆蓋，以確?；炷羶?nèi)外溫差小于25°。根據(jù)構(gòu)造要求情況配置必要的鋼筋起到限裂的作用。

　　5.對泵送混凝土，則要在滿足其可泵性、和易性的前提下，盡量減小出機時的坍落度、降低砂率、并嚴格控制骨料的含泥量。

四、混凝土凝土工程中常見裂縫及預(yù)防

1.干縮裂縫及預(yù)防

　　干縮裂縫多出現(xiàn)在混凝土養(yǎng)護結(jié)束后的一段時間或是混凝土澆筑完畢后的一周左右。主要預(yù)防措施：一是選用收縮量較小的水泥，一般采用中低熱水泥和粉煤灰水泥，降低水泥的用量。二是混凝土的干縮受水灰比的影響較大，水灰比越大,干縮越大，因此在混凝土配合比設(shè)計中應(yīng)盡量控制好水灰比的選用，同時摻加合適的減水劑。三是嚴格控制混凝土攪拌和施工中的配合比，混凝土的用水量絕對不能大于配合比設(shè)計所給定的用水量。四是加強混凝土的早期養(yǎng)護，并適當(dāng)延長混凝土的養(yǎng)護時間。冬季施工時要適當(dāng)延長混凝土保溫覆蓋時間，并涂刷養(yǎng)護劑養(yǎng)護。五是在混凝土結(jié)構(gòu)中設(shè)置合適的收縮縫。

2.塑性收縮裂縫及預(yù)防

　　塑性收縮是指混凝土在凝結(jié)之前，表面因失水較快而產(chǎn)生的收縮。主要預(yù)防措施：一是選用干縮值較小早期強度較高的硅酸鹽或普通硅酸鹽水泥。二是嚴格控制水灰比，摻加高效減水劑來增加混凝土坍落度和和易性，減少水泥及水的用量。三是澆筑混凝土之前，將基層和模板澆水均勻濕透。

　　四是及時覆蓋塑料薄膜或者潮濕的草墊、麻片等，保持混凝土終凝前表面濕潤，或者在混凝土表面噴灑養(yǎng)護劑等進行養(yǎng)護。五是高溫和大風(fēng)天氣要設(shè)置遮陽和擋風(fēng)設(shè)施，及時養(yǎng)護。

3.沉陷裂縫及預(yù)防

　　沉陷裂縫的產(chǎn)生是由于結(jié)構(gòu)地基土質(zhì)不勻、松軟，或回填土不實或浸水而造成不均勻沉降所致；或者因為模板剛度不足，模板支撐間距過大或支撐底部松動等導(dǎo)致，特別是在冬季，模板支撐在凍土上，凍土化凍后產(chǎn)生不均勻沉降，致使混凝土結(jié)構(gòu)產(chǎn)生裂縫。主要預(yù)防措施：一是對松軟土、填土地基在上部結(jié)構(gòu)施工前應(yīng)進行必要的夯實和加固。二是保證模板有足夠的強度和剛度，且支撐牢固，并使地基受力均勻。三是防止混凝土澆灌過程中地基被水浸泡。四是模板拆除的時間不能太早，且要注意拆模的先后次序。五是在凍土上搭設(shè)模板時要注意采取一定預(yù)防措施。

4.溫度裂縫及預(yù)防

　　溫度裂縫多發(fā)生在大體積混凝土表面或溫差變化較大地區(qū)的混凝土結(jié)構(gòu)中。主要預(yù)防措施：盡量選用低熱或中熱水泥，如礦渣水泥、粉煤灰水泥等。減少水泥用量,將水泥用量盡量控制在450kg/m3 以下。降低水灰比，一般混凝土的水灰比控制在0.6 以下。改善骨料級配，摻加粉煤灰或高效減水劑等來減少水泥用量,降低水化熱。改善混凝土的攪拌加工工藝，在傳統(tǒng)的"三冷技術(shù)"的基礎(chǔ)上采用"二次風(fēng)冷"新工藝，降低混凝土的澆筑溫度。在混凝土中摻加一定量的具有減水、增塑、緩凝等作用的外加劑，改善混凝土拌合物的流動性、保水性，降低水化熱，推遲熱峰的出現(xiàn)時間。

5.化學(xué)反應(yīng)引起的裂縫及預(yù)防

　　堿骨料反應(yīng)裂縫和鋼筋銹蝕引起的裂縫是鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中最常見的由于化學(xué)反應(yīng)而引起的裂縫。主要預(yù)防措施：一是選用堿活性小的砂石骨料。二是選用低堿水泥和低堿或無堿的外加劑。三是選用合適的摻和料抑制堿骨料反應(yīng)。由于混凝土澆筑、振搗不良或者是鋼筋保護層較薄，有害物質(zhì)進入混凝土使鋼筋產(chǎn)生銹蝕，銹蝕鋼筋體積膨脹，導(dǎo)致混凝土脹裂，此種類型裂縫多為縱向裂縫，沿鋼筋的位置出現(xiàn)。

五、港工混凝土施工常見缺陷修補

1.開槽法

　　采用環(huán)氧樹脂：10，聚硫橡膠：3，水泥：12.5，砂：28。

　　首先用人工將曬干篩后的砂、水泥按比例配好攪拌均勻后，將環(huán)氧樹脂聚硫橡膠也按配比拌勻。然后摻入已拌好的砂、水泥當(dāng)中，再用人工繼續(xù)攪拌。最后用少量的丙酮將已拌好的砂漿稀釋到適中稠度（約0.4 斤丙酮就可以了）。及時將已拌好的改性環(huán)氧樹脂砂漿用橡膠桶裝到已鑿好洗凈吹干后的砼鑿槽內(nèi)進行嵌入。從砂漿開始拌和到嵌入砼縫內(nèi)，一組砂漿的整個施工過程需要30 分鐘左右完成。

　　嵌入后的砂漿養(yǎng)護即砂漿嵌入縫槽內(nèi)處理好后兩小時以內(nèi)及時用毛氈、麻袋將聚硫橡膠改性環(huán)氧樹脂砂漿進行覆蓋，待完全初凝后，開始用水養(yǎng)護。

2.低壓注漿法

　　低壓注漿法適用于寬度為0.2mm~0.3mm 的混凝土裂縫修補。修補工序如下：裂縫清理—試漏—配制注漿液—壓力注漿—二次注漿—清理表面。 當(dāng)裂縫數(shù)量較多時，先要在裂縫位置上貼醫(yī)用白膠布，再用窄毛刷沾漿沿裂縫來回涂刷封縫，使裂縫封閉，大約10 分鐘后，揭去膠布條，露出小縫，粘貼注漿嘴用鍵包嚴。固化后周邊可能有裂口，必須反復(fù)用漿補上，以避免注漿漏漿。為了保證漿液充滿，在注漿后約半小時可以對每個注漿嘴再次補漿。

3.表面覆蓋法

　　這是一種在微細裂縫（一般寬度小于0.2mm）的表面上涂膜，以達到修補混凝土微細裂縫的目的。分涂覆裂縫部分及全部涂覆兩種方法，這種方法的缺點是修補工作無法深入到裂縫內(nèi)部，對延伸裂縫難以追蹤其變化。

4.結(jié)構(gòu)加固法

　　當(dāng)裂縫影響到混凝土結(jié)構(gòu)的性能時，就要考慮采取加固法對混凝土結(jié)構(gòu)進行處理。結(jié)構(gòu)加固中常用的主要有以下幾種方法：加大混凝土結(jié)構(gòu)的截面面積，在構(gòu)件的角部外包型鋼、采用預(yù)應(yīng)力法加固、粘貼鋼板加固、增設(shè)支點加固以及噴射混凝土補強加固。

5.混凝土置換法

　　混凝土置換法是處理嚴重損壞混凝土的一種有效方法，此方法是先將損壞的混凝土剔除，然后再置換入新的混凝土或其他材料。常用的置換材料有：普通混凝土或水泥砂漿、聚合物或改性聚合物混凝土或砂漿。

6.電化學(xué)防護法

　　電化學(xué)防腐是利用施加電場在介質(zhì)中的電化學(xué)作用，改變混凝土或鋼筋混凝土所處的環(huán)境狀態(tài)，鈍化鋼筋，以達到防腐的目的。陰極防護法、氯鹽提取法、堿性復(fù)原法是化學(xué)防護法中常用而有效的三種方法。

7.仿生自愈合法

　　仿生自愈合法是一種新的裂縫處理方法，它模仿生物組織對受創(chuàng)傷部位自動分泌某種物質(zhì)，而使創(chuàng)傷部位得到愈合的機能，在混凝土的傳統(tǒng)組分中加入某些特殊組分(如含粘結(jié)劑的液芯纖維或膠囊)，在混凝土內(nèi)部形成智能型仿生自愈合神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，當(dāng)混凝土出現(xiàn)裂縫時分泌出部分液芯纖維可使裂縫重新愈合[4]。

六、結(jié) 論

　　裂縫是混凝土結(jié)構(gòu)中普遍存在的一種現(xiàn)象，它的出現(xiàn)不僅會降低港工建筑物的抗?jié)B能力，影響建筑物的使用功能，而且會引起鋼筋的銹蝕，混凝土的碳化，降低材料的耐久性，影響港工建筑物的承載能力，因此要對混凝土裂縫進行認真研究、區(qū)別對待，采用合理的方法進行處理，并在施工中采取各種有效的預(yù)防措施來預(yù)防裂縫的出現(xiàn)和發(fā)展，保證港航水工建筑物和構(gòu)件安全、穩(wěn)定地工作。

參考文獻

　　[1] 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范．中國建筑工業(yè)出版社．1999.2．

　　[2] 鞠麗艷．混凝土裂縫抑制措施的研究進展.混凝土．2002.5．

　　[3] 郭仕萬，肖欣，趙和平．混凝土施工中的裂縫控制．山西水利科技．2000.11．

　　[4] 鞠麗艷，張雄．混凝土裂縫防治的兩種新方法．施工技術(shù)．2002.7．