營口港砼方塊——大體積砼裂縫的控制_工程管理

1、營口港砼方塊大體積砼裂縫的控制營口港鲅魚圈港區(qū)三期碼頭工程結(jié)構(gòu)型式為方塊重力式碼頭, 其中水下區(qū)的方塊(A、B、C層)砼設(shè)計標(biāo)號為C25，水位變動區(qū)方塊(D層)與卸荷板有杭凍要求，砼設(shè)計標(biāo)號為C35F300，2022年4月26日開頭預(yù)制的A層、B層砼方塊(71-74m3/塊)，沒有產(chǎn)生砼裂縫，但2022年5月中旬開頭預(yù)制的C層、D層方塊和卸荷板時，D層方塊和卸荷板有產(chǎn)生表面裂縫現(xiàn)象。對現(xiàn)場預(yù)制的各種砼方塊進行了觀看，發(fā)覺C25標(biāo)號的砼方塊(74cm3左右)，沒有發(fā)生裂縫，C35F300標(biāo)號的砼小方塊(3550cm3左右)也沒有發(fā)生裂縫，而C35F300標(biāo)號砼大方塊(72. 7m3左右)有表面裂

2、縫，消失裂縫的時間大致在澆注后的其次天后(即48小時72小時之間)，發(fā)生裂縫”部位大都從榫槽折角開頭向上延長。裂縫長度一般在30150cm范圍內(nèi)，裂縫寬度在0.2mm以下。裂縫深度較淺，屬于表層裂縫。這種裂縫影響工程耐久性：一是處在水位變動區(qū)及其以上的砼，在冬季裂縫內(nèi)進海水結(jié)冰產(chǎn)生凍漲，破壞砼結(jié)構(gòu);二是海水中的鹽堿物進入裂縫內(nèi)產(chǎn)生腐蝕作用。大體積砼預(yù)制構(gòu)件產(chǎn)生裂縫的分析：緣由分析：砂、碎石的質(zhì)量、級配，水泥的品種及單位體積砼的水泥用量，砼構(gòu)件的體積大小、設(shè)計構(gòu)件外形，施工工藝和氣候條件等諸多因素有關(guān)。經(jīng)過討論分析其主要因素是砼標(biāo)號較高，體積較大，單位體積砼內(nèi)的水泥用量較多(400kg/m3左右

3、)，砼在凝聚硬化過程中，水泥水化反應(yīng)產(chǎn)生的大量水化熱積蓄在砼塊體內(nèi)，使內(nèi)部溫度明顯上升，砼產(chǎn)生溫度變形。此溫度變形受到約束產(chǎn)生溫度應(yīng)力，當(dāng)溫度應(yīng)力超過砼的抗拉強度時，砼產(chǎn)生裂縫。砼受到兩個約束作用：1、外約束砼澆注后，溫度漸漸下降，塊體也隨之收縮。但是在塊體底部(與底胎上的榫相互作用，塊體收縮受到榫的約束，從而在塊體內(nèi)部產(chǎn)生拉應(yīng)力。該拉力在砼方塊的底部最大，一旦產(chǎn)生裂縫也是從底部開頭，隨著收縮的增加和溫度應(yīng)力的增大，裂縫將向上延長，有時貫穿整個塊體。2、內(nèi)約束(砼塊體自身質(zhì)點之間的約束)： 大體積砼方塊在溫度變化過程中，塊體內(nèi)溫度分布是不勻稱的。塊體表層散發(fā)快，表層溫度接近外界氣，而內(nèi)部積聚的

4、水化熱不易散發(fā)，使塊體內(nèi)部溫度明顯高于表層溫度，內(nèi)、外溫差不全都，使表層砼收縮受到里層砼的約束而產(chǎn)生拉應(yīng)力。 外約束作用越大，相應(yīng)的溫度應(yīng)力愈大;內(nèi)約束產(chǎn)生的溫度應(yīng)力與塊體內(nèi)、外溫差愈大，溫度應(yīng)力也愈大。假如二者產(chǎn)生的拉應(yīng)力超過砼的抗拉強度砼都要消失裂縫。方塊A、B、C水泥用量少，水化熱小，且方塊A底部無外約束，所以方塊A不產(chǎn)生裂縫。方塊B、C底部有外約束，當(dāng)外約束產(chǎn)生的拉應(yīng)力超過砼的抗拉強度就消失裂縫，因此方塊B、 C在榫槽處有時消失裂縫，方塊D和卸荷板因有抗凍要求，強度等級高，水泥用量多，水化熱大，且都有外約束(方塊D在底部榫糟處，卸荷板在預(yù)留孔處)，所以方塊D和卸荷板消失的裂縫比B、C明

5、顯。改進預(yù)制砼大方塊產(chǎn)生裂縫的措施：(1)優(yōu)化砼協(xié)作比在保證砼符合設(shè)計強度和現(xiàn)行規(guī)范要求的基礎(chǔ)上，盡量削減水泥用量，即多試拌幾個砼協(xié)作比。(2)砂和碎石的選用砂選用中粗砂，含泥量小于3%，清除泥土和石粉，級配要好，從而可能提高砼自身的強度，相對可以削減水泥用量，對克服溫度裂縫有好處。(3)澆注砼大方塊時，按規(guī)定摻加810%的塊石(10100kg/塊)，即能降低工程成本，又能有助于克服裂縫。(4)減小砼澆注的分層厚度，在條件允許時減緩砼澆注速度，以不消失冷縫為原則。(5)在原有吊裝孔基礎(chǔ)上增加預(yù)留孔，大方塊澆注完畢養(yǎng)護時期，吊裝孔和預(yù)留孔內(nèi)的養(yǎng)護水由于水泥水化熱而造成溫度上升，為此，每隔23小時孔內(nèi)換一次水，孔內(nèi)熱水沿塊體四周流下，既可以降低方塊內(nèi)部的溫度，削減砼內(nèi)約束作用。(6)削減外約束作用，設(shè)活動榫，養(yǎng)少外約束作用。(7)確保施工質(zhì)量，較高砼抗裂比較砼原材料精確計量，攪拌時間滿意施港要求，加強砼振搗，確保砼振搗密實;在預(yù)制