摘要：隨著經濟的快速發展，建筑技術不斷提高，然而混凝土在現代工程建設中占有重要地位。本文筆者就現澆混凝土碼頭施工指出各自的優、缺點，提出一些改進意見，為以后現澆混凝土碼頭裂縫產生及預防措施施工提供有力的參考依據。

　　關鍵詞：碼頭施工,現澆混凝土,溫度應力,裂縫處理,防止措施

　　在當今的經濟快速發展過程中，對現澆砼碼頭面層具有強度高等諸多優點，但也存在不少問題，碼頭面混凝土的裂縫較為普遍，盡管我們在施工中采取各種措施，但裂縫仍然時有出現。在夏季施工期間易產生收縮裂縫也就是早期裂縫。碼頭面的早期裂縫發生在混凝土尚未凝固階段，修復又十分困難，究其原因，我們對混凝土溫度應力的變化注意不夠是其中之一。

　　在混凝土施工中，溫度應力及溫度控制具有重要意義。這主要是由于兩方面的原因。首先，在施工中混凝土常常出現溫度裂縫，影響到結構的整體性和耐久性。其次，在運轉過程中，溫度變化對結構的應力狀態具有顯著的不容忽視的影響。我們遇到的主要是施工中的溫度裂縫，因此本文僅對施工中混凝土裂縫的成因和處理措施做些探討。

　　一、 早期裂縫的種類及產生原因

　　現澆混凝土產生裂縫有多種原因，主要是溫度和濕度的變化，混凝土的脆性和不均勻性，以及結構不合理，原材料不合格(如堿骨料反應)，模板變形，基礎不均勻沉降等。

　　1.塑裂：產生于混凝土塑性狀態，其縫短而細、細而淺。產生這種裂縫的原因：主要是溫度和濕度的變化，混凝土的脆性和不均勻性，以及結構不合理，原材料不合格(如堿骨料反應)，模板變形，基礎不均勻沉降等。混凝土硬化期間水泥放出大量水化熱，混凝土在硬化初期內部溫度高于表面溫度，混凝土又是熱的不良導體，內部溫度不斷上升，在內外膨脹不均勻的情況下，在混凝土表面必將產生很大的應力，當外部混凝土所受拉應力一旦超過混凝土當時的極限抗拉強度，就將產生裂縫。這種裂縫一般在混凝土硬結后終止，危害較小，遇荷載作用則會繼續發展。

　　2.縮裂：產生于混凝土硬結以后，后期在降溫過程中也會在混凝土表面引起很大的拉應力。混凝土內外部產生的不均勻變形的拉應力超過混凝土極限抗拉強度后，混凝土面收縮開裂，即出現裂縫。許多混凝土的內部濕度變化很小或變化較慢，但表面濕度可能變化較大或發生劇烈變化，這種裂縫可導致整塊混凝土斷裂，成為不合格的混凝土板塊，對碼頭面質量影響極大。

　　3.施工問題：①原材料質量控制不好。骨料針片狀含量大，砂含泥量高，致使混凝土內部有缺陷。②計量不準。水灰比時大時小，致使混凝土形成強度的差異，使早期裂縫機率增大。③運輸的影響。高、撒、拋、擲在工地上已是屢見不鮮的事情，致使砼發生“離析”，導致混凝土板塊早期裂縫的概率大大加強。④混凝土養護問題。養護的目的是防止水分快速蒸發，使混凝土產生干縮變形發生早期裂縫，若操之過急則碼頭面層混凝土產生早期裂縫的機率將增大。

　　二、 溫度應力分析

　　根據溫度應力的形成過程可分為以下三個階段：

　　早期：自澆筑混凝土開始至水泥放熱基本結束，一般約30天。這個階段的兩個特征，一是水泥放出大量的水化熱，二是混凝土彈性模量的急劇變化。由于彈性模量的變化，這一時期在混凝土內形成殘余應力。

　　中期：自水泥放熱作用基本結束時起至混凝土冷卻到穩定溫度時止，這個時期中，溫度應力主要是由于混凝土的冷卻及外界氣溫變化所引起，這些應力與早期形成的殘余應力相疊加，在此期間混凝土的彈性模量變化不大。

　　晚期：混凝土完全冷卻以后的運轉時期。溫度應力主要是外界氣溫變化所引起，這些應力與前兩種的殘余應力相迭加。

　　根據溫度應力引起的原因可分為兩類：

　　(1)自生應力：邊界上沒有任何約束或完全靜止的結構，如果內部溫度是非線性分布的，由于結構本身互相約束而出現的溫度應力。混凝土冷卻時表面溫度低，內部溫度高，在表面出現拉應力，在中間出現壓應力。

　　(2)約束應力：結構的全部或部分邊界受到外界的約束，不能自由變形而引起的應力。

　　這兩種溫度應力往往和混凝土的干縮所引起的應力共同作用。

　　要想根據已知的溫度準確分析出溫度應力的分布、大小是一項比較復雜的工作。在大多數情況下，需要依靠模型試驗或數值計算。混凝土的徐變使溫度應力有相當大的松馳，計算溫度應力時，必須考慮徐變的影響。

　　三、防止早期收縮裂縫的技術措施

　　由于塑裂產生在混凝土的塑性狀態，如有效地控制其發展則不會成為危害水泥混凝土碼頭面的主要因素。在施工中安排專人對新澆筑的混凝土面進行看護，及時發現、及時進行抹面處理即可解決。對于縮裂，應該做為控制水泥混凝土的主要質量通病進行治理，主要應采取以下技術措施：

　　1.縮小施工現場溫度差、濕度差，抑止收縮。合理地安排作業時間，盡量避免在中午氣溫高峰時間進行施工，盡可能地把施工時間安排在早上或傍晚;熱天澆筑混凝土時減少澆筑厚度，利用澆筑層面散熱;在混凝土澆筑完后及時覆蓋罩布，澆水養護，防止收縮裂縫，這樣水泥進行水解固化反應時，不會因周圍環境的氣溫驟變而產生較大的影響。

　　2.嚴格控制施工配合比，保證混凝土的自身強度。控制水泥用量及提高砼的密實度，達到預防化學裂縫的目的。合理選用配料及控制水灰比，防止溫度裂縫。水泥混凝土的強度主要取決于其內部起膠結作用的水泥石的質量，水泥石的質量取決于水泥的特性和水灰比。水灰比對強度的影響是很大的，但不是唯一的影響因素。因此，根據混凝土強度與水泥水化的固體產物在有效空間的關系，合理地確定施工水灰比，并嚴格按配合比投料，是確保水泥混凝土碼頭面質量的重要措施。

　　3.及時進行割縫，誘導裂縫在接縫位置展開。及時及早鋸切伸縮縫，縫深必須嚴格達到設計要求深度。

　　4.在混凝土施工中，為了提高模板的周轉率，往往要求新澆筑的混凝土盡早拆模。當混凝土溫度高于氣溫時應適當考慮拆模時間，以免引起混凝土表面的早期裂縫。新澆筑早期拆模，在表面引起很大的拉應力，出現“溫度沖擊”現象。在混凝土澆筑初期，由于水化熱的散發，表面引起相當大的拉應力，此時表面溫度亦較氣溫為高，此時拆除模板，表面溫度驟降，必然引起溫度梯度，從而在表面附加一拉應力，與水化熱應力迭加，再加上混凝土干縮，表面的拉應力達到很大的數值，就有導致裂縫的危險，但如果在拆除模板后及時在表面覆蓋一輕型保溫材料，如泡沫海棉等，對于防止混凝土表面產生過大的拉應力，具有顯著的效果。

　　此外，改善混凝土的性能，提高抗裂能力，加強養護，防止表面干縮，特別是保證混凝土的質量對防止裂縫是十分重要的，應特別注意避免產生貫穿裂縫，出現后要恢復其結構的整體性是十分困難的，因此施工中應以預防貫穿性裂縫的發生為主。為保證混凝土工程質量，防止開裂，提高混凝土的耐久性，正確使用外加劑也是減少開裂的措施之一。例如使用減水防裂劑，筆者在實踐中總結出其主要作用為：

　　(1)水灰比是影響混凝土收縮的重要因素，使用減水防裂劑可使混凝土用水量減少25%。

　　(2)水泥用量也是混凝土收縮率的重要因素，摻加減水防裂劑的混凝土在保持混凝土強度的條件下可減少15%的水泥用量，其體積用增加骨料用量來補充。

　　(3)減水防裂劑可以改善水泥漿的稠度，減少混凝土泌水，減少沉縮變形。

　　(4)提高水泥漿與骨料的粘結力，提高混凝土抗裂性能。

　　(5)混凝土在收縮時受到約束產生拉應力，當拉應力大于混凝土抗拉強度時裂縫就會產生。減水防裂劑可有效地提高混凝土的抗拉強度，大幅提高混凝土的抗裂性能。

　　(6)摻加外加劑可使混凝土密實性好，可有效地提高混凝土的抗碳化性，減少碳化收縮。

　　(7)摻減水防裂劑后混凝土緩凝時間適當，在有效防止水泥迅速水化放熱基礎上，避免因水泥長期不凝而帶來的塑性收縮增加。

　　(8)摻外加劑混凝土和易性好，表面易摸平，形成微膜，減少水分蒸發，減少干燥收縮。

　　許多外加劑都有緩凝、增加和易性、改善塑性的功能，我們在工程實踐中應多進行這方面的實驗對比和研究，比單純的靠改善外部條件，可能會更加簡捷、經濟。

　　四、結束語

　　針對現澆混凝土碼頭施工方案，以上分析了水泥混凝土碼頭面早期裂縫產生的原因及治理的技術措施，雖然學術界對于混凝土裂縫的成因和計算方法有不同的理論，但對于具體的預防和改善措施意見還是比較統一，在施工中只要認真分析形成的原因，采取正確的方法予以防范，同時利用科學的方法指導施工，結合多種預防處理措施，一定會減少早期裂縫的發生，從而保證工程質量。