浅析岛礁上钢筋混凝土灯桩的裂缝问题

摘 要：根据有关混凝土裂缝理论，结合岛礁上钢筋混凝土灯桩的特点，从技术、管理等方面，分析了钢筋混凝土灯桩裂缝形成的原因，同时提出了裂缝的预防措施。

关键词：灯桩 混泥土 预防措施

1.钢筋混凝土灯桩上裂缝特点

从灯桩分布情况看，外海的灯桩发生裂缝的情况明显比沿岸或近海的灯桩严重；同一片海域礁盘上的灯桩比岛上的灯桩严重。

从裂缝发生部位看，主要发生在桩身内外墙体、内爬梯及立柱、平台等处。通常墙体出现的是不规则的细微裂缝，贯通性性裂缝则常出现在灯桩内爬梯。

2.钢筋混凝土灯桩常见裂缝原因分析2.1客观因素（钢筋混凝土灯桩的特殊性）

（1）施工难度大、条件差，施工成本高。灯桩往往需要建设在孤岛上或者海中的礁石上，无道路、登陆点，材料、设备搬运特别困难，材料堆放、施工作业场地受限； 岛礁上无淡水、碎石、河沙等常规建筑原材料，要从陆地用船运不仅运输成本高，且易受风浪、潮水等自然条件的限制。此外，还常受台风等天气影响，可作业时间受限，工期难以保证。（2）环境恶劣。灯桩处于海洋环境中，灯桩的建设和使用中受海水、海风和海雾中的氯离子侵蚀严重。

2.2材料因素

（1）施工材料选择不当或使用不合格材料。施工材料包括：施工用水、用砂，水泥、骨料、外加剂等。海上施工成本高，有的施工队为追求经济利益，选用不合规的材料，甚至就地取材，直接使用海水、海砂、鹅卵石，短期内就形成裂缝并不断恶化，大大缩短了灯桩的使用寿命。（2）施工材料保护不足。在海上运输、二次搬运过程中未很好地采取措施对材料加以保护，材料被海水浸泡或受海风海雾中的盐分侵蚀，也是造成裂缝发生的一大原因。材料质量把控不严，工程质量无法在根本上得到保证。

2.3技术因素

根据裂缝产生的理论原理，结合岛礁上灯桩的特殊性和灯桩上裂缝分布特点，重点从以下几方面因素进行分析：

（1）混凝土搅拌时间不够，振捣不实。由于岛礁作业的特殊性，灯桩建设的混凝土往往没有采用机械搅拌和机械振捣，而是现场由人工搅拌，人工振捣。受施工场地、设备等条件限制，易造成搅拌不均匀、振捣不充分，导致出现蜂窝、麻面或空洞情况，引起钢筋锈蚀或裂缝的起源。（2）混凝土浇筑过快，混凝土流动性较低，在硬化前因混凝土沉实不足，硬化后沉实过大，容易在浇筑数小时后发生塑性收缩裂缝。

（3）混凝土未养护或未按规定进行养护。养护不良或养护时间不够，使得混凝土与大气接触的表面上出现不规则的收缩裂缝。

（4）混凝土保护层厚度过小。钢筋容易受到侵蚀，造成体积膨胀进而产生裂缝。足够厚度的保护层覆盖在钢筋表面，可以有效防止氯离子进入到钢筋预应力框架内产生破坏作用。有些施工单位为赶工期或为攫取更多的利润，施工时偷工减料，保护层厚度达不到规定要求。此外，偏心浇筑也是造成混凝土保护层过小的原因之一。

（5）施工方法不当或未按规范施工。由于海上施工作业的特殊性，或者一些施工单位为节约成本，往往就近聘用一些当地渔民进行施工，这些渔民没有一定的专业基础，也没有什么施工经验，施工队伍整体工艺技术水平较低。若施工前未进行技术交底，或现场管理不到位，施工人员有可能施工操作不当，或不按照施工图纸或设计要求进行施工，比如任意留置施工缝且不按规定处理；拆除承重模板过早；搅拌水泥时用水、砂石、水泥材料随意配比，造成混凝土标号不够和其他性能下降，从而留下混凝土结构开裂的质量隐患。

2.3环境因素

灯桩所处环境恶劣，海水、海风和海雾中的氯离子浓度高。若混凝土质量较差或保护层厚度不足，易受氯离子侵蚀导致保护层混凝土开裂、剥离，沿钢筋纵向产生裂缝，并有锈迹渗到混凝土表面。

2.4管理因素

施工过程的管理，是确保施工质量的关键一环。由于建设地点分布范围广，期间跨度大，航标建设管理人员数量、管理水平有限，有时多个项目同期开工，难以做到全程监管，即使有委托监理，由于灯桩建设项目投资相对较小，监理费用低，工作量大、难度大、成本高，或是监理责任心不强，亦或监理与施工方有利益输送，均可能造成监管缺位，让施工单位在工程建设中偷工减料，施工质量控制差。

3.钢筋混凝土灯桩裂缝的预防措施

根据工程特点和灯桩所处环境，对影响施工质量的各种因素进行综合分析评估，采取有效、可行的措施进行质量控制，有针对性地预防裂缝的产生。

3.1加强对施工材料的控制

施工材料是混凝土质量的基础，一定要把好材料关。在材料的选择上，应根据工作条件的不同，选用适宜的水泥、砂石骨料，严禁使用海水、海砂等对钢筋混凝土有害的材料，并要做好运输、搬运及建设过程中对施工材料的保护。对重要材料，可要求施工方提供合格证书，必要时，对部分施工材料随机取样送专业检测机构检测。

3.2加强对施工工艺的控制

（1）混凝土的搅拌和浇筑。混凝土搅拌均匀后方可进行浇筑作业。混凝土浇筑速度不宜过快，尽量使用机械振捣，振捣捧要快插慢拔，振捣应适度和均匀，确保浇筑分层合理，保证混凝土强度。

（2）混凝土养护。加强混凝土的早期养护，保证足够的养护时间，考虑到灯桩环境特点，主要是做好湿润养护。在温度高、湿度地的条件下，应进行浇水养护；对刚浇筑完的混凝土体覆盖保湿养护，避免高温造成混凝土体表面水分的急剧蒸发。

（3）使用预制混凝土。在陆上利用有利条件进行干拌砂浆，施工现场再加水拌合使用。这样做一方面可以使混凝土搅拌得更均匀，另一方面有利于减少施工材料在运输过程中受氯离子等有害物质侵蚀。

（4）选择合适的施工时间，大雨或大风天气应避免浇灌混凝土，以免影响混凝土强度。

3.3加强施工过程的管理

一是借助信息化手段，采取多种方式进行项目监管，如规定施工方对施工过程进行拍照和录像记录，实时传给监管人员；二是完善管理制度。建立施工监理、基层航标站、建设主管部门三重监管机制。监理负责全过程的监督管理，基层航标站定期前往现场检查和督促施工质量，建设主管部门不定期抽查。三是抓好重点环节的监管工作，对施工重要节点和关键环节，特别是隐蔽工程，监管人员应现场检查、验收，并对施工的过程进行不定期抽查；四是建立风险识别和防控机制。抓住各阶段的风险控制点，综合分析评估各风险因素，进行有效的预控。

4.结论

混凝土裂缝己成为影响灯桩结构安全和耐久性最主要原因之一，对航标维护管理部门来说，正确认识和有效预防灯桩裂缝具有重要意义。灯桩处于特殊环境下，应综合考虑施工材料、环境、工艺和管理等多方面的影响因素，通过多种手段，从施工材料、施工工艺、施工过程等方面入手，严格控制施工质量，增强灯桩结构的耐久性和安全性，为航标效能的正常稳定发挥提供保障。

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