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港口建筑物混凝土裂缝分级评估范文

时间:2022-12-17 05:05:26

港口建筑物混凝土裂缝分级评估

摘要:

港口的大量建设有效的促进的社会经济的发展和进步,而且其也可以为人们提供非常方便的交通工具,所以,港口对于社会建设具有非常重要的作用。在进行港口工程施工建设的时候,其中的水工建筑物建设是非常关键的部分,因此,相关人员一定要针对水工建筑物的质量进行控制,确保水工建筑物在建设和施工的过程中不会出现任何质量问题。在对水工建筑物进行施工建设的时候,混凝土是主要施工材料,相关人员必须要确保混凝土的质量,保证其不会出现裂缝,进而提高港口水工建筑物的整体质量和使用性能。针对港口水工建筑物混凝土裂缝进行分级评估,并加以阐述。

关键词:

港口;水工建筑物;混凝土;裂缝;分级评估

在对港口水工建筑物进行日常检查的时候,一般都会对混凝土结构裂缝进行检测和分级评估,进而对其中的裂缝对整体水工建筑物的影响情况进行确定。因为混凝土中的产生裂缝的原因非常多,而且裂缝的状态和种类也比较多,其对于水工建筑物的安全以及使用性能的影响也不一致,并且也不是全部混凝土裂缝都会对水工建筑物的安全性和使用性能产生影响,因此,对混凝土裂缝进行分级评估是非常必要的。所以,相关技术人员在进行港口水工建筑物混凝土裂缝分级评估的过程中,一定要充分考虑安全性和耐久性,并不断提高分级评估的准确度,进而对港口水工建筑物的使用性能和质量进行保证。

1港口混凝土结构常见裂缝形式

1.1锈蚀裂缝

在海洋环境中的港口混凝土结构会一直处于一个非常潮湿的状态下,而且也会受到浪潮的侵袭,这样就会导致海水中的氯离子慢慢渗透到混凝土之中,对其中的钢筋材料进行侵蚀,如果氯离子的量足够的话,再存在一定的反应条件,就会导致混凝土中的钢筋表面的钝化膜损坏,钢筋中的铁元素会与海水中的氧成分和水分出现锈蚀反应,而且通过反应生成的氢氧化铁含量为原先的两倍到四倍,进而使钢筋的体积扩大,产生非常强大的应力作用,造成钢筋周围的混凝土结构的损坏,致使混凝土结构从内部出现裂缝,并逐渐向钢筋的伸长方向延伸,直至在混凝土外部结构上出现裂缝。在通常情况下,在高桩码头的浪贱区域,横梁上以及桩帽等基础设施上会产生因为氯离子造成的钢筋锈蚀裂缝,这种裂缝是钢筋先出现锈蚀反应,再逐渐开裂的,这也是港口水工建筑物混凝土结构的重要损坏因素,进而使水工建筑物的稳定性和安全性有所降低。

1.2受力裂缝

普通钢筋混凝土结构产生受力裂缝是正常的,但其宽度应加以限制,这个在《水运工程混凝土结构设计规范》中有明确规定。预制构件起吊安装吊点设置不合理、超出设计载荷使用、船舶撞击等都会使结构在荷载的作用下发生应力集中而产生受力裂缝,多表现为下宽上窄形。受力裂缝方向与主筋方向垂直或成一定的角度,在发生超载、偶然事故或冲击荷载的码头面板、纵梁、横梁、基桩、桩帽等构件中较为常见。

1.3收缩裂缝

水工建筑物的混凝土结构在浇筑完成之后,会进行缓慢的凝结,在其凝结的时候,混凝土的外部会比内部凝结的速度快上许多,这样就会造成混凝土的内部和外部产生的应力大小不一,如果产生的应力超出混凝土结构能够承受的范围的话,就会造成收缩裂缝出现。能够对混凝土收缩产生影响的条件非常多,比如说混凝土中的水泥含量、振捣情况、气候条件、养护措施、混凝土中的钢筋量等等。这种裂缝的状态各不相同,通常情况下在港口的面板、墙体之上比较容易产生,其主要形式是龟裂或者不规则裂缝等,收缩裂缝对水工建筑物的整体质量和安全性造成的影响比较小。

1.4温度裂缝

混凝土中产生温度裂缝的原因较多,但总的来说,主要是由于大体积混凝土施工水泥用量大,水泥水化反应产生大量的水化热,表面散热较快,内部温度不断上升且不易散发,使混凝土内部与表面形成较大温差,加上升降温变化和边界约束的影响,导致不均匀温度变形和温度应力,一旦拉应力超过混凝土的极限抗拉能力就会在混凝土内部或表面产生裂缝,是混凝土早期开裂的主要原因之一。温度裂缝在大体积结构中较多出现,如胸墙、墩台、方块等构件,且多表现为贯穿性裂缝,对结构的整体性、耐久性甚至承载力有不利影响。

2裂缝宽度限值

钢筋混凝土适筋构件从加荷至破坏,整个过程可以分为3个阶段:未裂阶段、裂缝阶段、破坏阶段,其中裂缝阶段是计算构件正常使用阶段的变形和裂缝宽度的依据,也在正常使用阶段混凝土是带裂缝工作的,但对裂缝的最大开展宽度应加以控制。因为当裂缝宽度较大时,一是会加快氯离子进入混凝土钢筋表面破坏钢筋表面钝化膜引起钢筋锈蚀,影响结构的耐久性;二是会使结构刚度减少、变形增加,影响结构的安全性,同时给人不安全感。《设计规范》规定结构构件设计时将裂缝控制等级划分为3个级别:1级:构件不出现拉应力;2级:构件虽有拉应力,但不超过混凝土的抗拉强度;3级:允许出现裂缝,但裂缝宽度不超过允许值。1级和2级抗裂要求的构件,一般要采用预应力才能实现,而普通钢筋混凝土构件要求为3级,允许带裂缝工作。因此,对允许出现裂缝的钢筋混凝土构件,裂缝宽度必须加以限制,要求使用阶段最大裂缝宽度小于允许裂缝宽度。港口工程钢筋混凝土结构裂缝控制等级为3级,其最大宽度根据构件所处的不同环境、水位条件规定。因为裂缝宽度沿裂缝深度并不相等,要验算的裂缝宽度是指受拉钢筋质心水平处构件侧表面上混凝土的裂缝最大宽度。

3结论

通过上文的分析可知,港口水工建筑物混凝土产生的大部分裂缝都会对其安全性和使用性能造成影响,因此,就需要对港口水工建筑物混凝土的裂缝等级进行评估,相关人二院在进行检查和评估的过程中,应对造成混凝土出现裂缝的原因以及类型、等级进行详细的查验,进而对水工建筑物的整体性能进行评估。如果水工建筑物中的某一个构件中出现了两种类型和等级的混凝土裂缝,那么应将级别比较低的裂缝作为其评估标准。在目前的相关规范标准中,对温度裂缝和收缩裂缝的等级评估进行了添加,对结构受力裂缝最大缝宽分级评估进行了确定。

参考文献:

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作者:赵晨 单位:黑龙江省航务勘察设计院

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