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【摘要】在港口工程施工中，码头面层砼裂纹是一种常见病。为提高工程质量，必须重视并解决这一顽症。依据南京港龙潭港区一期工程、二期工程、三期工程等码头施工的经验，结合南京港马渡港区南京港机重工制作基地码头工程施工中的码头面层质量控制方法，分析了码头面层裂纹的成因，就码头面层质量控制针对性的进行系统分析预防及处理方法。
【关键词】码头面层裂纹；成因分析；防治对策；码头面层质量；南京港龙潭港区工程；南京港机重工制作基地码头工程
引言：
我国作为一个邻海国家，具有大量的港口，这些港口建设直接影响着我们的海运经济。在港口建设中，最重要的部分就是码头建设，近年来，有很多的先进技术和工艺应用到码头的建设中，但是要想顺应时代的发展，还需要我们不断的加以探索和改进。在码头建设质量管理中，码头面层裂纹仍然是不可忽视的问题，亟待我们解决。码头面层裂纹主要产生于施工期，以细微龟裂的形式存在。面层裂纹直接影响到码头的外观和面层的使用寿命，所以需要我们在施工中有所侧重，预防面层裂纹的产生。
1、码头面层裂纹成因分析
以往经验表明，码头面层裂纹产生的原因主要是由于施工控制不足和码头结构特性，设计、施工、养护、试用及环境多种复杂因素综合作用的结果，依据南京港龙潭港区一期工程、二期工程、三期工程等码头施工的经验以及后期码头使用中进行裂纹的调查结果进行裂纹成因分析。
1.1 原材料控制
粗骨料級配不佳，含泥量、针片状、细颗粒含量等数值偏高也会影响砼的浇筑。如细骨料砂的细度模数偏小，砂率偏大容易产生起砂现象；砂率过小，混合料粘聚性不够，不容易振捣密实。
配合比不当则导致塌落度过大。塌落度过大，容易造成砼表面水泥浆上浮，形成骨架表层薄弱面，降低表面强度，塌落度过小，砼的和易性差，浇筑振捣不易密实，强度无法保证。
1.2砼的收缩变形
砼的一个很重要的特性就是容易收缩。砼拌合物在空气中结硬时会缩小体积，从而产生变形。而在码头建设中，面层砼的使用面积较大，这也是码头面层容易产生裂纹的重要因素之一。
层裂纹产生的最主要原因。
1.3 温度应力
砼浇筑后硬化期间水泥放出大量水化热，内部温度不断上升，使砼表面和内部温差较大，当温度产生非均匀降温时将导致砼表面急剧温度变化而产生较大降温收缩，此时表面受到内部砼的约束，将产生很大的拉应力，而砼早期抗拉强度很低，因而出现裂纹。
1.4 施工工艺缺陷
收面方法，时间不当，压面遍数不够等因素等施工工艺缺陷都是裂纹出现的原因，如果在砼浇筑完成后，过度抹平压光，使得水泥和细骨料过多地浮于砼表面，形成砂浆层，砂浆层含水量很大，具有较大的收缩性。使得面层水分大量蒸发，就会因为砼收缩而产生裂纹。
切缝不及时也是成因之一。面层的缩缝一般采用锯切的方法。锯切过早容易损坏缩缝的棱角，切缝过晚，砼内部应力过大，将导致砼板的开裂，切缝深度过浅，砼在切缝处截面强度仍然较大，板块应力没有得到释放，在临近切缝处容易产生新的收缩裂缝。
1.5 养护不当
码头面层砼成型后，养护不当，不及时覆盖，夏季温度高，水分蒸发快，致使砼体积收缩过大，而此时砼内部变化小，使得表面收缩变形受到约束，产生拉应力，导致面层开裂产生裂纹。
1.6 使用不当
早期码头面层砼浇筑未硬化或者强度不足的时候必须注意成品保护，避免产生材料堆放，车辆行驶等造成的裂缝；码头运营试用后往往会产生超限使用现象，可以通过管理控制杜绝这一因素造成的现象。
产生码头面层裂纹的还有很多，若要有效控制码头面层的裂纹产生，就必须采取有效的施工技术措施，若能结合施工管理控制，对预防面层裂纹的产生更加有利。
2.面层施工技术措施
2.1 工程简介
南京港机重工制作基地码头工程位于南京河段龙潭与镇扬河段仪征水道的过渡带，距离上游三江河口2.8km。新建一座5000吨级专用码头，码头采用高桩梁板式结构。码头长150米，引桥总长189.5m，宽24m。陆域引桥长59米，宽24米。上部结构由现浇横梁、预制纵梁、预制轨道梁、预制面板及现浇面层构成。由于码头面层施工对于外观质量要求较高，施工前根据龙潭地区码头面层施工经验进行码头及引桥面层施工讨论会议并确定施工具体措施。
2.2施工工艺流程
现浇码头面层主要施工工艺流程图
2.3 施工难点
混凝土结构物体积较大，分次浇筑，混凝土单次浇筑量大。
码头墩台位于水上，距离岸边约100米，通过水上临时通道与岸边相接，砼通过地泵泵管输送，各类施工材料和砼运输均存在很大困难。
混凝土又具有较高等级的强度，水泥用量大，容易受到水化热而产生结构的开裂。
因为大面积水泥的使用，使得水泥因水化热而产生大量的热量，这些热量在内部无法消散，温度直接升高，就容易产生裂缝。所以在施工过程中，必须想办法克服这一难题。要想解决因水泥水化热产生的裂缝，就必须想办法控制内部温度，从而降低混凝土的裂缝产生。
2.4 施工具体措施
因码头面层浇筑面积较大，南京港机重工码头工程面层施工时间在7月和8月，正是每年气温最高的时候，为降低砼开裂可能性，且考虑到砼表面抹面需要的时间较长，计划每次浇筑砼量控制在100m?以内。采取“横向分段、纵向分条、分块浇筑”的施工措施，确保码头面层施工质量符合设计要求及规范规定。同时做到以下措施：
2.4.1 优化砼配合比设计，做好原材料的控制
选择合理的配合比，减少砼的自身收缩。
严格控制水灰比，水灰比过大会造成砼在硬化过程中由于水分蒸发和胶凝体失水后引起干缩量加大。 对于砼原材进行严格控制，避免砂石料中的石粉（泥土）含量，禁止超標。码头面层混凝土为C30混凝土，配合比中适量掺入粉煤灰，减少水泥用量以减少砼水化热而引起的砼温升。
2.4.2 施工时间控制
投入足够的劳动力，并密切关注天气变化情况，面层混凝土浇筑前，应该充分了解天气情况，避开雨天或者大风天气进行面层施工，合理安排施工工序穿插，以尽可能快的速度完（下转）（上接）成混凝土浇筑施工任务。夏季施工尽量安排在下午或者晚上。
2.4.3 砼浇筑控制
2.4.3.1砼料泵输送到位后，下料摊铺过程中，均匀下料，严禁下料堆积，当局部少量堆积，应人工铁锹摊平，严禁采用振捣棒赶运砼。振捣棒振捣时间不宜过长，防治振捣导致骨料下沉、泌水、浮浆现象出现。
2.4.3.2在浇注带的两段设置跳板（木板厚度5 cm），搁置在钢筋制作的马凳上面，避免施工人员直接踩塌在钢筋网片上。浇筑过程中，必须保证混凝土面层与预置面板之间紧密贴合，以减少两者之间出现空鼓的几率。
2.4.3.3面层混凝土浇筑时，严格控制塌落度，试验员做好现场检测工作，根据骨料含水情况，及时调整配合比含水率，并根据泵送能力，塌落度控制在140±20mm。
2.4.4 砼抹面控制
在面层砼整平后，开始提浆钱，用刮尺刮除面层泌水。
面层抹面提浆收面工作，环境温度为20摄氏度时，约需砼浇筑4-6小时候后才能进行。具体时间需要依据温度、风力、湿度、光照等外界环境条件确定。
提浆：依据经验判断，砼强度约为0.04MPa时，可开始提浆作业。提浆应慢速进行，按2-3遍进行控制。多次以模板为依托刮平，其间应注意砼面的去高填低，保证砼面的平整。
抹面：待砼表面稍干，进行抹面，抹面共三次，第一次用抹面机械粗抹压实提浆，边角处人工木抹压实；第二次用抹面机械细抹整平，第三次人工钢抹收光。每次抹面时间根据当时温度及砼凝固速度来定，具体以砼表面状态判断为准，做到压实抹光，坡顺面平（见下图）。
图 码头面层砼浇筑施工工序流程图
压光：当抹面至砼表面没有浆痕而仅有抹面机轮痕时即可压光施工，抹面机转速和推进速度稍作提高，中速控制。压光遍数一般为4-6遍。
收光：当压光至砼表面抹面机轮迹基本消除后，即可进行收光，此时抹面机转速和推进速度可比压光时候再稍作提高，高速控制。收光一般为2-3遍。
2.4.5 拆除模板，养护等其他事项控制
面层侧模拆除后，底部钢丝网片混凝土有过多渗出的，浇筑相邻板块前予以凿除，减少边缘处的裂缝。
混凝土养护采用土工布覆盖，洒水养护。建立面层养护制度，定人、定时、定量进行浇水养护，始终保持土工布湿润。洒水时间确保至少每天5次，同时根据天气情况增加次数，保持砼表面潮湿。洒水量要保持土工布上面有明显的水。
砼强度未达到2.5MPa以前，不得在已浇筑的结构上行走、运送工具或架设上层结构的支撑和模板。
3.结语
目前码头工程已完工，并完成工程交工手续，码头面层的观感事实证明在本工程施工中采用的多种措施对控制面层裂缝是行之有效的，面层砼施工裂缝得到一定控制。从而得到结论，码头面层裂纹的产生往往是多种因素共同作用下造成的，如果单从某一方面采取措施也是无法达到预期的效果的，需要在技术措施上做到预防在线，周密布置，抓住主要矛盾，多管其下，综合治理，一定可以获得预期的效果。
【关键词】码头面层裂纹；成因分析；防治对策；码头面层质量；南京港龙潭港区工程；南京港机重工制作基地码头工程
引言：
我国作为一个邻海国家，具有大量的港口，这些港口建设直接影响着我们的海运经济。在港口建设中，最重要的部分就是码头建设，近年来，有很多的先进技术和工艺应用到码头的建设中，但是要想顺应时代的发展，还需要我们不断的加以探索和改进。在码头建设质量管理中，码头面层裂纹仍然是不可忽视的问题，亟待我们解决。码头面层裂纹主要产生于施工期，以细微龟裂的形式存在。面层裂纹直接影响到码头的外观和面层的使用寿命，所以需要我们在施工中有所侧重，预防面层裂纹的产生。
1、码头面层裂纹成因分析
以往经验表明，码头面层裂纹产生的原因主要是由于施工控制不足和码头结构特性，设计、施工、养护、试用及环境多种复杂因素综合作用的结果，依据南京港龙潭港区一期工程、二期工程、三期工程等码头施工的经验以及后期码头使用中进行裂纹的调查结果进行裂纹成因分析。
1.1 原材料控制
粗骨料級配不佳，含泥量、针片状、细颗粒含量等数值偏高也会影响砼的浇筑。如细骨料砂的细度模数偏小，砂率偏大容易产生起砂现象；砂率过小，混合料粘聚性不够，不容易振捣密实。
配合比不当则导致塌落度过大。塌落度过大，容易造成砼表面水泥浆上浮，形成骨架表层薄弱面，降低表面强度，塌落度过小，砼的和易性差，浇筑振捣不易密实，强度无法保证。
1.2砼的收缩变形
砼的一个很重要的特性就是容易收缩。砼拌合物在空气中结硬时会缩小体积，从而产生变形。而在码头建设中，面层砼的使用面积较大，这也是码头面层容易产生裂纹的重要因素之一。
层裂纹产生的最主要原因。
1.3 温度应力
砼浇筑后硬化期间水泥放出大量水化热，内部温度不断上升，使砼表面和内部温差较大，当温度产生非均匀降温时将导致砼表面急剧温度变化而产生较大降温收缩，此时表面受到内部砼的约束，将产生很大的拉应力，而砼早期抗拉强度很低，因而出现裂纹。
1.4 施工工艺缺陷
收面方法，时间不当，压面遍数不够等因素等施工工艺缺陷都是裂纹出现的原因，如果在砼浇筑完成后，过度抹平压光，使得水泥和细骨料过多地浮于砼表面，形成砂浆层，砂浆层含水量很大，具有较大的收缩性。使得面层水分大量蒸发，就会因为砼收缩而产生裂纹。
切缝不及时也是成因之一。面层的缩缝一般采用锯切的方法。锯切过早容易损坏缩缝的棱角，切缝过晚，砼内部应力过大，将导致砼板的开裂，切缝深度过浅，砼在切缝处截面强度仍然较大，板块应力没有得到释放，在临近切缝处容易产生新的收缩裂缝。
1.5 养护不当
码头面层砼成型后，养护不当，不及时覆盖，夏季温度高，水分蒸发快，致使砼体积收缩过大，而此时砼内部变化小，使得表面收缩变形受到约束，产生拉应力，导致面层开裂产生裂纹。
1.6 使用不当
早期码头面层砼浇筑未硬化或者强度不足的时候必须注意成品保护，避免产生材料堆放，车辆行驶等造成的裂缝；码头运营试用后往往会产生超限使用现象，可以通过管理控制杜绝这一因素造成的现象。
产生码头面层裂纹的还有很多，若要有效控制码头面层的裂纹产生，就必须采取有效的施工技术措施，若能结合施工管理控制，对预防面层裂纹的产生更加有利。
2.面层施工技术措施
2.1 工程简介
南京港机重工制作基地码头工程位于南京河段龙潭与镇扬河段仪征水道的过渡带，距离上游三江河口2.8km。新建一座5000吨级专用码头，码头采用高桩梁板式结构。码头长150米，引桥总长189.5m，宽24m。陆域引桥长59米，宽24米。上部结构由现浇横梁、预制纵梁、预制轨道梁、预制面板及现浇面层构成。由于码头面层施工对于外观质量要求较高，施工前根据龙潭地区码头面层施工经验进行码头及引桥面层施工讨论会议并确定施工具体措施。
2.2施工工艺流程
现浇码头面层主要施工工艺流程图
2.3 施工难点
混凝土结构物体积较大，分次浇筑，混凝土单次浇筑量大。
码头墩台位于水上，距离岸边约100米，通过水上临时通道与岸边相接，砼通过地泵泵管输送，各类施工材料和砼运输均存在很大困难。
混凝土又具有较高等级的强度，水泥用量大，容易受到水化热而产生结构的开裂。
因为大面积水泥的使用，使得水泥因水化热而产生大量的热量，这些热量在内部无法消散，温度直接升高，就容易产生裂缝。所以在施工过程中，必须想办法克服这一难题。要想解决因水泥水化热产生的裂缝，就必须想办法控制内部温度，从而降低混凝土的裂缝产生。
2.4 施工具体措施
因码头面层浇筑面积较大，南京港机重工码头工程面层施工时间在7月和8月，正是每年气温最高的时候，为降低砼开裂可能性，且考虑到砼表面抹面需要的时间较长，计划每次浇筑砼量控制在100m?以内。采取“横向分段、纵向分条、分块浇筑”的施工措施，确保码头面层施工质量符合设计要求及规范规定。同时做到以下措施：
2.4.1 优化砼配合比设计，做好原材料的控制
选择合理的配合比，减少砼的自身收缩。
严格控制水灰比，水灰比过大会造成砼在硬化过程中由于水分蒸发和胶凝体失水后引起干缩量加大。 对于砼原材进行严格控制，避免砂石料中的石粉（泥土）含量，禁止超標。码头面层混凝土为C30混凝土，配合比中适量掺入粉煤灰，减少水泥用量以减少砼水化热而引起的砼温升。
2.4.2 施工时间控制
投入足够的劳动力，并密切关注天气变化情况，面层混凝土浇筑前，应该充分了解天气情况，避开雨天或者大风天气进行面层施工，合理安排施工工序穿插，以尽可能快的速度完（下转）（上接）成混凝土浇筑施工任务。夏季施工尽量安排在下午或者晚上。
2.4.3 砼浇筑控制
2.4.3.1砼料泵输送到位后，下料摊铺过程中，均匀下料，严禁下料堆积，当局部少量堆积，应人工铁锹摊平，严禁采用振捣棒赶运砼。振捣棒振捣时间不宜过长，防治振捣导致骨料下沉、泌水、浮浆现象出现。
2.4.3.2在浇注带的两段设置跳板（木板厚度5 cm），搁置在钢筋制作的马凳上面，避免施工人员直接踩塌在钢筋网片上。浇筑过程中，必须保证混凝土面层与预置面板之间紧密贴合，以减少两者之间出现空鼓的几率。
2.4.3.3面层混凝土浇筑时，严格控制塌落度，试验员做好现场检测工作，根据骨料含水情况，及时调整配合比含水率，并根据泵送能力，塌落度控制在140±20mm。
2.4.4 砼抹面控制
在面层砼整平后，开始提浆钱，用刮尺刮除面层泌水。
面层抹面提浆收面工作，环境温度为20摄氏度时，约需砼浇筑4-6小时候后才能进行。具体时间需要依据温度、风力、湿度、光照等外界环境条件确定。
提浆：依据经验判断，砼强度约为0.04MPa时，可开始提浆作业。提浆应慢速进行，按2-3遍进行控制。多次以模板为依托刮平，其间应注意砼面的去高填低，保证砼面的平整。
抹面：待砼表面稍干，进行抹面，抹面共三次，第一次用抹面机械粗抹压实提浆，边角处人工木抹压实；第二次用抹面机械细抹整平，第三次人工钢抹收光。每次抹面时间根据当时温度及砼凝固速度来定，具体以砼表面状态判断为准，做到压实抹光，坡顺面平（见下图）。
图 码头面层砼浇筑施工工序流程图
压光：当抹面至砼表面没有浆痕而仅有抹面机轮痕时即可压光施工，抹面机转速和推进速度稍作提高，中速控制。压光遍数一般为4-6遍。
收光：当压光至砼表面抹面机轮迹基本消除后，即可进行收光，此时抹面机转速和推进速度可比压光时候再稍作提高，高速控制。收光一般为2-3遍。
2.4.5 拆除模板，养护等其他事项控制
面层侧模拆除后，底部钢丝网片混凝土有过多渗出的，浇筑相邻板块前予以凿除，减少边缘处的裂缝。
混凝土养护采用土工布覆盖，洒水养护。建立面层养护制度，定人、定时、定量进行浇水养护，始终保持土工布湿润。洒水时间确保至少每天5次，同时根据天气情况增加次数，保持砼表面潮湿。洒水量要保持土工布上面有明显的水。
砼强度未达到2.5MPa以前，不得在已浇筑的结构上行走、运送工具或架设上层结构的支撑和模板。
3.结语
目前码头工程已完工，并完成工程交工手续，码头面层的观感事实证明在本工程施工中采用的多种措施对控制面层裂缝是行之有效的，面层砼施工裂缝得到一定控制。从而得到结论，码头面层裂纹的产生往往是多种因素共同作用下造成的，如果单从某一方面采取措施也是无法达到预期的效果的，需要在技术措施上做到预防在线，周密布置，抓住主要矛盾，多管其下，综合治理，一定可以获得预期的效果。