大型深水沉箱码头胸墙混凝土裂缝控制

 大型深水沉箱码头胸墙混凝土裂缝控制

　　【摘要】将胸墙裂缝控制研究成果成功地应用到工程建设中，有效地节省了工程投资和缩短工期，取得了显著的经济效益，解决了深基槽清淤及胸墙混凝土浇筑裂缝控制等施工技术难题，对大型重力式码头工程设计具有宝贵的参考价值。

　　关键词：胸墙；混凝土；裂缝控制

　　1引言

　　通过对大型深水沉箱码头胸墙设计和施工过程采取多种防裂措施，降低混凝土的产生水化热，避免或减少胸墙裂缝的发生，保证码头结构的外观质量和耐久性，为后续工程积累工程经验。

　　2现状分析与研究方法

　　2.1现状分析

　　裂缝产生的原因可分为两类一是结构型裂缝，是由外荷载引起的，包括常规结构计算中的主要应力以及其他的结构次应力造成的受力裂缝二是材料型裂缝，是由非受力变形变化引起的，主要是由温度应力和混凝土的收缩引起的。重力式结构的胸墙尺寸一般比较大，裂缝主要为第二类裂缝，即由温度应力和混凝土的收缩引起的裂缝，从以往的工程经验来看，此类裂缝比较难以控制。尽管这种裂缝不会影响到结构安全，但是影响到码头的外观以及会降低结构的耐久性。对于已经出现的裂缝，通常采取修补裂缝的方式进行裂缝修补，增加结构的耐久性。而为了更好的防止裂缝的产生和扩大，最好的办法就是施工前采取措施，尽量减少裂缝产生的可能性。

　　2.2研究方法

　　胸墙施工前，通过采取结构和施工措施，降低混凝土的水化热，控制混凝土的施工质量，尽量减少混凝土裂缝的产生，结合实际施工效果，分析采取的措施的有效性。

　　3研究过程和结果

　　3.1胸墙的设计情况

　　某港区二期工程的胸墙断面图见图1，胸墙的分段长度是17.9m，宽度为5.3m，高度为3.6m，嵌入沉箱内0.5m,胸墙下是空腔。胸墙混凝土的设计标号为C40，底层钢筋主筋为}28mm的II级钢，间距约为200mm，顶层钢筋主筋为φ25mm的II级钢，间距约为150mm胸墙上的主要荷载为集装箱装卸桥的轮压荷载。

　　3.2主要控制措施

　　码头胸墙是重力式码头结构的重要组成部分，需要同时满足耐久性和外观质量要求，为了尽量减少胸墙由温度应力和干缩应力产生的裂缝，在胸墙的设计和施工过程中不断进行探索和总结，主要从降低混凝土水化热、掺加外加剂、改进胸墙配筋和加强施工质量管理等方面进行改进，采取了多种措施来避免裂缝的产生。

　　（1）调整胸墙混凝土标号

　　根据《工程建设标准强制性条文》（J丁J275-2000）中第5.2.4条规定，海港工程浪溅区的混凝土强度等级应不低于C40，因此，以往的胸墙结构的混凝土设计标号均为C40。由于混凝土标号和水灰比的限制，混凝土浇注过程中将产生大量的水化热，使混凝土的温度升高，水化热是导致混凝土产生裂缝的主要原因。

　　考虑到胸墙结构是按构造配筋，混凝土标号对结构安全和耐久性的影响不大，因此设计中我们一直在探讨是否可以降低胸墙混凝土的设计标号。为此，我们咨询了许多专家，并由南沙办组织召开了胸墙裂缝控制的专题会议，会议邀请了规范的主编和部分重力式码头的专家。根据专家的解释，《海港工程混凝土结构防腐蚀技术规范》（JTJ275-2000）是针对按承载能力配筋的钢筋混凝土构件和预应力混凝土构件，同意将本工程胸墙混凝土的强度等级由C40调整为C30，该调整并未违反强制性条文《海港工程混凝土结构防腐蚀技术规范》（J丁J275-2000）5.2.4条文的规定。胸墙混凝土设计标号降为C30，将大大减少混凝土浇注过程中产生的水化热，对减少裂缝的产生具有决定性的作用。

　　（2）掺