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摘要：随着我国社会经济的不断发展和进步，我国对于港口的建设进程也不断的加快。港口作为我国比较重要的一项建设，对于促进我国的经济发展，人民生活的改善都有着较为重要的发展意义。在进行港口建设时，其质量问题长期以来都受到人们的持续关注。作为港口建设的重要组成部分，水工建筑物的质量问题逐渐成为了港口工程质量的关键点，因此，在港口建设的过程中，必须要加强对水工建筑物的质量控制，保证水工建筑物在建设施工及使用过程中不会出现相关的质量问题。作为现阶段水工建筑物的主要施工材料，混凝土质量的高低直接影响到整个水工建筑物的质量，因此，相关施工人员必须要保证混凝土的质量，保证其抗压强度及抗渗强度达到相关标准要求，并且在施工过程中，保证混凝土在施工完毕后表面不会出现裂缝，从源头上出发，保证整个港口水工建筑物的施工及使用质量。本文结合港口水工混凝土的实际情况，对其裂缝进行相关探讨，并提出了相对应的分级评估。
关键词：港口；水工建筑物；混凝土裂缝；分级评估
混凝土裂缝是钢筋混凝土结构中经常出现且较难避免的现象，裂缝的存在重则危害整个建筑结构，轻则降低整个建筑的使用寿命，因此，对建筑物混凝土裂缝进行有效的分级评估是现阶段建筑工程质量工作的重要组成部分。对于港口水工建筑物来说，在进行日常的建筑结构检查时，其混凝土结构裂缝的检测及分级评估是整个建筑结构检查的重点，通过对水工建筑物结构裂缝的检测及分级评估，进而分析确定对建筑结构的相关影响。由于混凝土裂缝的产生原因多种多样，且裂缝种类的是品种繁多，对于水工建筑物的结构安全及使用状况的具体影响也大不相同，有些裂缝对于整个水工建筑物的结构安全及使用状况影响较大，但有些裂缝对于整个水工建筑的整体结构及使用情况近乎没什么影响，基于此，加强对混凝土裂缝的分级评估体系的建设在现阶段是非常有必要的，因此，相关工作人员对混凝土裂缝分级评估时，一定要权衡其安全性及耐久性，并且随着建筑水平的不断发展更新其分级评估体系，并以此来保证港口水工建筑的结构安全及使用性能。
一、加强混凝土裂缝分级评估的现实意义
1、加强混凝土裂缝分级评估有利于提高港口水工建筑物的整体质量
加强混凝土的裂缝分级评估，有利于提高港口水工建筑物的整体质量。混凝土作为我国现阶段建筑施工过程中重要的建筑材料，其质量一旦出现问题，对于整个建筑结构的影响是不可估量的。钢筋混凝土结构作为建筑结构中最常见的一种建筑结构，其使用范围广，造价成本低，施工起来较为便捷，成为我国建筑行业内较为主流的一种建筑结构施工方式。但是钢筋混凝土结构在其施工过程中，很难避免混凝土裂缝的产生，有些裂缝的对于整个建筑结构的影响并不是很大，但是有些裂缝的存在直接影响到建筑结构的安全。港口水工建筑由于其自身独特的建筑施工环境，所使用的混凝土与房屋建筑的混凝土在材料组成上有所不同，因此，对于混凝土裂缝的控制程度的难度更大，因此，结合所存在的裂缝对于钢构水工建筑的影响不同，应该做好完善的裂缝分级评估，从而提高整个港口水工建筑的整体质量。
2、加强混凝土裂缝分级评估有利于改善港口水工建筑的施工方式
在我国传统的钢筋混凝土结构施工中，相关施工人员对于结构施工安全意识并不是很强，往往是将钢筋固定绑好之后，进行混凝土浇灌，有的甚至为了赶工期，忽视了钢筋混凝土结构的施工质量，然后在结构表面检测出大范围裂缝之后在进行补救，这样一来，不仅不能加快工期，还在一定程度上造成了人力物力的浪费。在我国现阶段的港口水工建筑建设过程中也大都采用这种方式，但是这种补救方式对于港口水工建筑结构的整体质量提高并没有太大的作用，有些裂缝在补救的过程中由于过多往往会忽略危害较大的裂缝，因此，加强裂缝的分级评估，有利于在施工过程改变其主要的施工工艺，减少危害相对来说较大的裂缝出现；一旦出现大范围的混凝土裂缝，也可以根据裂缝分级评估对那些危害较大的裂缝进行针对性的补救，这样一来，不仅节省了人力物力，还提高了整个建筑施工的工作效率。
3、加强混凝土裂缝分级评估有利于实现港口水工建筑的长期发展
港口水工建筑作为港口建设过程中的重要组成部分，对于港口的使用及长期发展有着深远的影响，作为影响建筑结构整体质量的重要因素，混凝土裂缝的存在，对于港口水工建筑的长期发展有着较大的影响。港口水工建筑能否长期发展，主要是取决于整个建筑结构的整体质量及使用效果，做好混凝土裂缝的分级评估，从源头上对港口水工建筑结构质量提供一个相应的理论保障，影响港口水工建筑的因素有很多，像混凝土抗压强度及抗渗强度、钢筋的选择及使用，钢筋连接技术等都是影响建筑结构质量的一些因素，但是作为建筑结构表面上影响较大的一个因素无疑是混凝土裂缝，港口水工建筑由于常年受水的侵袭，其裂缝的存在，对其长期发展是十分不利的。因此做好整个混凝土裂缝的分级评估，不断完善整个港口水工建筑的施工工艺，进一步提高港口水工建筑的整体质量，从而实现港口水工建筑的长期发展。
二、港口水工建筑混凝土结构中常见的裂缝形式
1、锈蚀裂缝
在海洋环境影响下的港口水工建筑，会长时间处于一个非常潮湿的状态，而且极易受到海浪侵袭，这样就会是海水中氯离子慢慢渗入到钢筋混凝土结构当中，然后氯离子对钢筋混凝土结构中的钢筋材料进行侵蚀，一旦氯离子的含量达到一定程度，对钢筋材料的化学反应就会更加强烈，使得钢筋材料表面的钝化膜出现损坏，进而使得钢筋材料中铁元素与海水中的氧元素进行反应，出现钢筋锈蚀现象，而且随着海水中的氢元素及氧元素和钢筋中的铁元素进行反应生成的氢氧化铁会使钢筋体积变大，产生较大的应力，造成混凝土结构出现膨胀，进而从结构内部威胁到结构表面，直至出现裂缝。在我国现阶段港口建设中，高桩码头的浪溅区域，横梁与桩帽等基础设施上极易受氯离子影响进而出现钢筋锈蚀裂缝，大部分的锈蚀裂缝出现的过程为，先锈蚀，再逐渐影响混凝土，最终造成开裂，这也是现阶段港口水工建筑钢筋混凝土结构出现裂缝的主要原因，在较大程度上浇地了水工建筑物的稳定性及安全性。
2、受力裂缝
在常规的钢筋混凝土结构产生受力裂缝是很正常的，但是其裂缝宽度应该依据相关的标准对其裂缝宽度进行限制，现阶段我国对以港口水工建筑的裂缝宽度要求应符合JTS151-2011《水运工程混凝土结构设计规范》中的相关宽度要求。预制构件起吊安装吊点设计不合理、超出设计荷载范围、船舶撞击等都很容易使得结构在外力作用下出现应力集中而出现受力裂缝，其形状大多是下宽上窄。一般来说，受力裂缝往往与主筋方向垂直或者有一定的角度，其裂缝多出现于码头面板、纵梁、横梁、基桩、桩帽等构建中，其引发机制为超载、意外事故或者是船舶冲击。
3、收缩裂缝
水工建筑物在浇筑完毕之后，会有一个成型的过程，其过程相对来说较为缓慢，在其成型的过程中，混凝土外部由于可以受到外部环境的影响，相对于内部成型来说较快一些，这样就很容易出现混凝土内部与外部应力大小不统一的现象，如果应力超出混凝土结构所能承受的最大限度，就会引起收缩裂缝的出现。对于影响混凝土收缩裂缝出现的原因有很多，例如混凝土中水泥含量、振捣不实、气候因素、养护方法、混凝土内埋筋量等。这种裂缝的状态多种多样，其主要出现在港口的面板、墙体表面，主要表现形式为龟裂或者不规则裂缝，但是其对水工建筑物的整体质量安全性及实用性影响并不是特别大。
4、温度裂缝
引起混凝土产生温度裂缝的机制有很多，但究其主要原因，其实是大面积混凝土在施工过程中水泥用量过大所致，在施工过程中，水泥的水化反应会产生大量的水化热，表面散热较快，混凝土内部温度不断上升且不易散发，使得混凝土内部与表面温差较大，加之升温降温变化及边界因素的相关影响，导致混凝土内外温度不一致，出现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使混凝土表面或者内部出现裂缝，温度因素是混凝土早期开裂的主要原因之一。温度裂缝在大体积钢筋混凝土结构中出现频率较高，比墩台、方块等构件。其表现形式为贯穿性裂缝，对结构的整体性、耐久性及承载力都有着严重的危害。
三、裂缝宽度限制
钢筋混凝土结构钢筋构建从加荷至破坏，一般要经历三个阶段过程：未裂阶段、裂缝阶段、破裂阶段，其中裂缝阶段作为计算构架正常使用阶段的变形和裂缝宽度的依据，也是在正常使用阶段混凝土带裂缝工作的，但对裂缝的最大开展宽度应加以控制。裂缝宽度较大时，不仅可以引起钢筋锈蚀，还对港口水工结构的安全性有一定的不良影响，给人以不安全感。JTS151-2011中将裂缝控制等级规定划分为三个等级：1级：构件不出现拉应力；2级：构件出现拉应力，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，现阶段普通的钢筋混凝土构件的抗裂要求为3级，允许带裂缝工作。基于此，对允许出现裂缝的钢筋混凝土构件，必须要对其裂缝宽度进行有效控制，按照相关规范要求，在使用阶段最大裂缝宽度应小于标准上对裂缝宽度的允许值。港口水工建筑物中钢筋混凝土结构裂缝控制等级为3级，其最大宽度应该从港口实际的使用环境、水位条件出发，结合我国现行的相关标准，来确定其裂缝的最大宽度。因为裂缝宽度沿裂缝深度并不相等，需要验算的裂缝宽度是指受拉钢筋质心水平处构建侧表面上混凝土的裂缝最大宽度。
《评估规范》在结构构件使用性评估分级中对结构最大裂缝宽度进行规定，结合JTS151-2011中所规定的受力裂缝最大宽度限制，其最大裂缝宽度的实测值也只能是规范限值中同一类型的受力裂缝，因为只有同类裂缝才能进行分级评估。
结语
通过上述分析可以得出，港口水工建筑物混凝土裂缝的产生会对其安全性及实用性造成较大的影响，因此，做好港口水工建筑物混凝土裂缝的分级评估工作，并去其裂缝类型及产生原因进行具体的分析，结合我国现行的相关标准，做出相应的裂缝分级评估工作，在分级评估过程中，应注意将不同的裂缝类型依据不同的评定标准来分别进行分解评估，并取其中较低的一级作为该构建的裂缝分级。随着我国现阶段对于港口水工建设的不断发展，相关规范中也相应的增加了温度裂缝、收缩裂缝等常见裂缝分级评估，对结构受力裂缝分级评估也做出了相关的明确，因此，做好裂缝的分级评估，有利于促进港口水工建筑物的安全性及实用性的长期发展。
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论文作者:汉方
论文发表刊物:《防护工程》2017年第5期
论文发表时间:2017/7/7
标签：裂缝论文; 水工论文; 混凝土论文; 港口论文; 建筑物论文; 钢筋论文; 宽度论文; 《防护工程》2017年第5期论文;