重力式码头胸墙裂缝质量通病的防治.docx

重力式码头胸墙裂缝质量通病的防治

——xx创建治理水运工程质量通病示范项目成果分报告之五

1引言

胸墙混凝土裂缝是重力式码头常见的一种质量通病。尤其是随着墙身预制构件的大型化，胸墙设计段长不断增大，混凝土设计强度等级不断提高，胸墙混凝土的裂缝情况越来越严重。有关资料表明，我国近十年建造的方块、沉箱和扶壁重力式码头的胸墙，几乎都不同程度地出现了裂缝。因此，胸墙裂缝已成为重力式码头普遍存在的一种质量缺陷，是重力式码头质量通病防治的重点之重。

2缺陷特征

第二层（外部）第一层（内部）为适应地基和抛石基床压缩沉降的需要，方块、沉箱重力式码头的胸墙施工均采用分层施工的方法，即根据当地地质条件、基床特点和施工能力，将胸墙沿高度方向分成2-3层进行施工，先施工下层，待码头沉降基本稳定后，再进行顶层（面层）的施工（如图2.0.1）。

第二层（外部）

第一层（内部）

顶层（面层）

第一、二层（下层）

a.水平分层b.内、外分层

（将胸墙沿高度分为2-3层，先施工（将胸墙分为内外两部分，先施工内部，

下部1-2层，沉降稳定后再施工面层）再一次性施工胸墙的迎水面及面层）

图2.0.1胸墙施工分层示意图

据调查，胸墙在施工过程中和施工结束后的一段时间内，常常产生下述裂缝。

2.1横向裂缝

多发生在胸墙段的1/2部位或1/3部位，有时出现1道，有时出现2-3道，多在胸墙顶面和迎水面同时出现。

从码头正面观察，胸墙迎水面上的裂缝一般从胸墙与墙身构件的接茬处开始向上开展，裂缝的宽度在胸墙分层高度的下1/3处为最大，向上和向下呈逐渐变窄，裂缝的最大宽度约为0.2-0.4mm；从胸墙顶部观察，裂缝除与胸墙迎水面的裂缝贯通外，在胸墙结构断面的变化处也会出现，裂缝的最大宽度约为0.1-0.4mm，一般呈上宽下窄的趋势。

2.2水平向裂缝

有些码头胸墙的顶部会出现顺钢筋分布方向的断续分布裂缝。裂缝的宽度变化较大，窄的约0.2-0.3mm，宽的可能超过0.5mm；其深度一般不超过50mm。

2.3斜向裂缝

多发生在胸墙顶部系船块体周围、管沟或预留方形孔的四角处，呈45°放射状，裂缝的宽度约0.05-0.2mm。

2.4不规则裂缝

采用内外分层方法浇筑的胸墙，其迎水面和顶面在产生横向裂缝的同

4缺陷成因

时，有时还伴随产生一些不规则的裂缝。裂缝的宽度一般在0.1-0.3mm。

2.5表面干裂和龟裂

施工过程中或施工后0.5-2个月内，在胸墙顶面出现的形状不规则、宽度不大、深度较浅的网状裂缝或龟纹状裂纹。

3工程危害

胸墙是重力式码头的上部结构，其作用是将墙身预制构件连成整体、承受船舶系泊力。胸墙出现裂缝后，将会产生如下危害。

3.1影响码头的整体性

胸墙出现贯通性裂缝，会降低胸墙结构的整体性。严重的会影响码头系泊能力的正常发挥。

3.2影响工程结构的耐久性

码头胸墙处在水位变化区，干湿交替，尤其是我国北方的港口，码头胸墙还要承受冰凌的撞击和磨擦，严重的裂缝会降低混凝土的抗冻融和抗磨擦能力。有配筋的胸墙，裂缝成为氯离子侵袭的通道，加快了钢筋的锈蚀，影响码头的使用年限。

3.3对码头的观感质量有一定影响

码头胸墙上布满各种工艺管沟，其表面裂缝的多少和裂缝的开展情况，不仅影响码头的使用功能，而且还影响码头的观感质量。

重力式码头的胸墙随着预制构件的大型化，分段长度越来越长。特别是在分层施工后，每层的长厚比将达到10-30。同时，胸墙上设有系船块体和各类工艺管沟，断面比较复杂，因此胸墙混凝土属于约束条件复杂的大体积混凝土。

4.1混凝土内外温度梯度差导致结构产生自生应力裂缝

混凝土硬化期间释放大量水化热，使混凝土内部的温度不断上升。据有关资料介绍，当水泥用量在350kg/m3时，每立方米混凝土将释放出17500kJ的热量，可使混凝土内部温度升达70℃左右。混凝土内外温度梯度将在混凝土表面引起拉应力。同时，在混凝土的降温过程中，内外降温的速度不一致，又会在混凝土内部出现拉应力。尤其是在外界气温急剧变化时，混凝土表面将产生更大的拉应力。当这些拉应力超出混凝土的抗裂能力时，结构表面即会出现自生应力裂缝。码头胸墙表面发生的深度较浅、宽度较大的裂缝，多是由该原因所造成的。

4.2混凝土温度应力产生的约束应力裂缝

重力式码头的胸墙浇筑在预制方块或沉箱上部，方块或沉箱对其有约束——尤其是胸墙嵌入沉箱内时，约束更大；分层施工时，其下层混凝土对上层混凝土产生约束，特别是两层混凝土浇筑间隔时间较长，下层对