探究港口與航道工程中大體積混凝土施工裂縫控制

李平 李健伍

摘 要：隨著現代交通的不斷進步，交通運輸技術向著現代化和科技化方向發展。在港口與航道的施工過程中，對于大體積混凝土施工裂縫的控制一直以來都是施工管理中最為重要的一環，但由于受很多因素的制約，我國港口與航道工程施工中的大體積混凝土施工質量一直得不到保證，因此，有必要對其存在的問題進行探究，以尋求有效的解決途徑。

關鍵詞：港口；航道；大體積混凝土；施工裂縫

混凝土是大多數工程的主要施工材料，其施工質量直接關系到工程施工的質量。在混凝土施工中，混凝土裂縫是常見的施工質量問題。由于港口與航道工程的特殊性，大體積混凝土施工的裂縫問題需要施工人員給予足夠的重視，并積極分析施工問題，詳細分析大體積混凝土施工裂縫的成因，實施科學、合理的施工裂縫處理方法，才能保證大體積混凝土施工的質量。下文筆者結合施工經驗，首先分析港口與航道工程中大體積混凝土施工裂縫出現的原因，再探究解決的措施，以供參考。

1 港口與航道工程大體積混凝土的特點

一般來說，當混凝土的體積足以影響混凝土的水化熱變化（混凝土內外溫差達到25℃），這樣的混凝土才被稱為大體積混凝土。在港口與航道工程施工過程中，由于工程長期受到環境水的作用，所以，使用的混凝土多為大體積混凝土，這類混凝土有其自身的特點。具體來說，由于大體積混凝土的塊體較大，其結構端面所用混凝土總量也較大；與建筑工程混凝土澆筑方法不同，港口與航道工程中大體積混凝土的澆筑多是以分縫分量的方法進行，以減少單次混凝土用量，從而有效提高混凝土澆筑的質量與效率；外界溫度對大體積混凝土的影響，尤其是在混凝土內外溫差較大情況下，混凝土內部結構將發生不同過程度的變化，這就加大了混凝土養護的難度，通常施工人員利用水管以冷水降低混凝土表面溫度，以達到養護的目的；另外，在大體積混凝土內部，多是以構造筋為主，很少加設配筋，這樣有利于保證港口與航道工程大體積混凝土的抗滲性、抗腐蝕性能等。

2 港口與航道工程大體積混凝土施工裂縫的成因

與普通混凝土施工類似，港口與航道工程大體積混凝土施工也會產生裂縫問題，而且施工裂縫的成因較多，無論是混凝土內部收縮，還是外部溫度變化以及外力作用，都可能引發大體積混凝土的裂縫現象，影響港口與航道工程的質量與使用性能。

2.1 在混凝土澆筑之后，混凝土會吸收水分從而實現水化作用。在此情況下，混凝土內部結構發生收縮，當收縮應力值超過混凝土的最大抗拉強度，那么，混凝土結構將產生裂縫現象。在大體積混凝土施工中，由于混凝土體積與總量都比較大，收縮應力也將相應地增大，因此，其發生收縮裂縫的概率也比較大。

2.2 溫度是導致混凝土裂縫的主要因素，在大體積混凝土施工過程中，需要嚴加控制混凝土內外溫差。混凝土水化過程會產生大量的熱能，這些熱能被困于混凝土內部，導致混凝土內部溫度逐漸上升。一旦混凝土外部溫度與內部溫度相差過多，難免會引發混凝土裂縫問題。另外，混凝土在成型過程中，其內部抗拉能力較差，不能有效地抵抗由于溫度變化引發的應力，因此，這也是產生施工裂縫的原因。

2.3 除了收縮與溫度兩個因素之外，還有其他的因素，如外部荷載、化學反應等都能夠引發大體積混凝土施工裂縫。在混凝土未完全成型前，即施加超標的荷載，或者混凝土內部各種堿骨料相互發生化學反應，導致混凝土內部結構改變，體積增加，也將引發施工裂縫。

3 施工裂縫的有效控制措施

在施工過程中，港口與航道工程大體積混凝土的施工人員必須提高對施工裂縫的重視，積極分析導致施工裂縫的因素，并與實際情況結合，以“治理為輔、預防為主”作為原則，使施工裂縫處理方法得以合理、科學的實施，保證大體積混凝土施工的質量，最大程度地降低施工裂縫產生的概率。

3.1 采取科學、合理的溫控措施。為了有效地保證大體積混凝土的質量，在優化混凝土配合比的基礎之上，必須嚴格的控制其原材料的溫度。我們在施工的過程之中，要控制好混凝土的入倉溫度，夏季就控制在26.5℃以上，冬季則是控制在23℃以下。值得注意的是，要采取一個科學、合理的澆筑方式，比如，采用分層分塊的澆筑，并采取每層混凝土內部埋設散熱水管的措施，當外部氣溫比較高的時候，采取覆蓋噴淋養護的措施，氣溫比較低的時候，等到各層混凝土的頂面終凝之后，再依據施工的情況來采取蓄水養護或是麻袋覆蓋養護的內散外保措施，來防止因為內外溫差過大而產生的溫度應力所造成混凝土表面的開裂。在其過程之中，要定時的進行觀測，例如，埋設電子應變計及測溫元件，對于溫度變化及應力的情況來進行一個隨時的掌握，在左右錨室間的聯結部分可以測定散熱水管內水的溫度，有效地掌握混凝土內部的溫升情況。

3.2 正確選用粉煤灰。正確選用粉煤灰，不但可以有效地減少水泥用量，降低其成本，而且還能降低混凝土的水化溫升，同時能配制出利于泵送的混凝土，對施工來說相當的有利。粉煤灰中的玻璃體是與Ca（OH）2反應而產生膠凝性的，而粉煤灰的球形玻璃體是比較穩定的，表面又是相當的密致，所以就不容易水化，導致混凝土的溫升隨之也會受到一定的影響，對保證混凝土不開裂具有非常有利的作用。其中，粉煤灰中含有較多的SiO2，Al2O3，并與Ca（OH）2化合能力也比較強。

3.3 嚴格控制施工材料和配比質量。根據港口航道工程結構的不同，我們需要選擇適當的水泥品種、等級和混凝土強度等級，應盡量避免使用高強度的水泥。要注意工程所采用的必須是質量合格的砂、石等原材料，并需要按照技術的規范要求，進行合理地摻合以及添加工程需要的外加劑。需要正確的運用混凝土補償收縮的技術。當港口航道采用膨脹劑的時候，要注意考慮到不同的膨脹效果和不同的品種和摻料.要通過具體的試驗來確定材料的最佳配置。

3.4 加強大體積混凝土施工的養護力度。混凝土成型過程以及澆筑過程的養護工作是非常重要的，施工人員必須時刻注意混凝土表面溫度，為了減少干縮，應該在混凝土表面控制灑水量或者覆蓋不同厚度的草墊等。另外，在規定的時間內施工人員必須對混凝土進行養護，一般來說，應該控制在兩周以上混凝土養護時間。

3.5 改善大體積混凝土施工的約束條件。港口與航道工程大體積混凝土安排合理的施工工序，也是對施工裂縫有效避免的關鍵。因此，必須按照施工規定，施工人員對適宜的施工技術合理選擇，并對創新的施工方法積極探索，混凝土應力集中情況盡量避免。同時，為了減少混凝土結構溫度約束，還可以預留溫度伸縮縫，產生施工裂縫的概率有效降低。

4 結語

總之，在施工港口與航道工程大體積混凝土過程中，有很多導致施工裂縫的因素，如混凝土收縮變形、混凝土內外溫度差異等。為了保證港口和航道施工工程的質量，工作人員必須做好大體積混凝土施工的各個環節的工作，無論是結構設計，原料的選用還是最后的施工工藝。只有提高了大體積混凝土施工質量，才能確保港口和航道工程的質量水平。

參考文獻

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