某码头混凝土靠系船墩裂缝成因分析.pdf

第九届全国建设工程无损检测技术学术会议论文 2006年 某码头混凝土靠系船墩裂缝成因分析 陈宏 何春凯 (中国建筑科学研究脘潍圳分院，深圳518057) 摘要：深圳市某码头靠系船墩混凝土产生裂缝，在对其成因分析的过程中．采用捧除法．先后捧除了塑性收缩、 千缩、水化热、温度收缩、荷载作用等因素造成该墩体混凝土裂缝的可能性；通过对混凝土中碱含量、碱一活性 骨科、混凝土所处的环境条件及反应后的实际特征进行分析．确定了碱一骨科反应的控生，得出该裂缝首先是由 碱一骨料反应引起，而后由于混凝土开裂后钢筋迅速锈蚀等原因导致裂缝加速发展．本文对类似工程(特别是港 口工程)的裂缝成因分析具有一定的参考价值． 关键词；混凝土，裂缝，槲料反应，钢筋锈蚀 1．工程概况 深圳市某码头靠系船墩墩体为混凝土结构，长、宽各约6m，高2．5m，属大体积混凝土。正 常情况下露出水平面1．2m，墩体顶面为可上人自g操作平台。墩体底部设三根直径l_4m的钢管桩， 桩长约35m。该船墩于1996年11月设计。于次年施工，并于2001年在墩体顶面中心增设了一 根直径为740ram的钢系船柱．根据原设计图纸．该系船柱的设计系缆力为750kN，船停靠时的撞 击力为172kN．2005年现场部门发现该靠系船墩墩体开裂，到目前裂缝的发展有加剧的趋势(结 构平面及裂缝示意图见图I)． 00110 2Jill 0二n“ ，———————————■o—————————1‘—————————叫 i譬垃 ， l !业： 』 图1结构检测部分平面及裂缝示意图 (图中数字为裂缝宽度，单位加；大写字母为钻取芯样位置；虚线圆圈为桩位置) 2．检测结果 2．1裂缝分布特征 陈宏．男．1982．礤士 第九届全国建设工程无损检测技术学术会议论文 2006年 该靠系船墩墩体顶面产生大量裂缝．呈龟裂状，部分裂缝深度大于1．2m。裂缝宽度普遍较大， 最大裂缝宽度达3．0mm，且随裂缝加深未发现收缩趋势。部分裂缝开展至墩体侧面，并延伸至水 面以下(墩体裂缝现场照片见图2)。． 2．2裂缝及芯样观测结果 对墩体表面及裂缝处钻取的芯样做进一步调查发现以下几个特征： (1)墩体侧面裂缝边缘有白色物质析出(见图3)： ，(2)将该墩体裂缝部位钻取的混凝土芯样沿裂缝敲开，发现混凝土表面有白色物质析出。 环骨料边缘展开，呈类似稀释的水玻璃状，出现在混凝土上有胶浸润感，即时干燥后有光泽，干 燥数天后留有胶痕(见图4)； 2．3现场检测数据 通过现场采用回弹法对该墩体混凝土强度进行抽样检测，并通过钻取芯样的混凝土抗压强度 对回弹法检测结果进行修正，得到该墩体混凝土抗压强度为44．8MPa：混凝土最大碳化深度为 3．OnlIIl；墩体顶面钢筋为巾25@150，沿三个方向配置，分别平行于墩体的斜边和底边；上表面混 凝土保护层厚度为120tmn。现场检测发现该墩体内部钢筋出现不同程度的锈蚀。 图2墩体裂缝现场照片 图3裂缝边缘白色物质析出 图4混凝土表面胶痕 。 3．结构计算 取卜1截面(见图1)为该墩体混凝土的薄弱截面，采用该截面素混凝土的抗拉强度对船墩 设计系缆力进行抗裂验算。计算时混凝土强度等级取为C45，卜1截面宽度近似取为5000mm。 卜1截面的抗拉承载能力： Ⅳ．．=Zbh=1．80×5000x2500=22．5×106N=22500／dV 该墩体由底部三根钢管桩承受水平拉力，假设拉力方向如图1所示，则卜1截面的拉力： T=750×2／3=500kN 验算结果表明，该截面的抗拉承载力远高于截面拉力。 4．裂缝分析 该