港口與航道工程大體積混凝土施工裂縫控制研究

張震鋒

摘 要：隨著我國“一帶一路”國家戰略的推進與市場經濟發展，市場經濟發展速度也不斷加快，因此港口與航道建設飛速發展，其中大體積混凝土施工出現頻率越來越多的建筑結構形式，在我國的各個港口與航道工程中都得到了普及應用。應用范圍的擴大決定著大體積混凝土施工的質量問題必然受到重視，本文就是針對港口與航道工程的混凝土施工裂縫質量控制問題進行的研究。

關鍵詞：港口與航道工程 大體積混凝土 施工裂縫

大體積混凝土定義：最小幾何尺寸不小于1m的大體量混凝土結構物實體稱之為大體積混凝土。隨著我國“一帶一路”國家戰略的推進與市場經濟發展，航運交通的壓力也與日俱增。為滿足我國航運貨物的發展需要，我國加快了港口與航道工程新建、擴建與升級改造工程的建設，工程中大體積混凝土構件出現的頻率也越來越多。對大體積混凝土施工裂縫的質量控制是質量控制中最為重要的一項，如果大體積混凝土施工中出現嚴重貫通裂縫的情況，港口與航道工程的使用壽命將縮短，將造成經濟損失，因此需要采取多方面的措施來預防和控制大體積混凝土嚴重施工裂縫的出現，以下是從多個方面分析的混凝土施工裂縫控制措施與方法。

施工裂縫出現的根本原因是混凝土在凝結過程中產生大量的水化熱，水化熱產生溫度應力，而混凝土內部與表面存在溫差造成內部變形不一致才出現裂縫產生，溫差越大裂縫越大，為避免混凝土嚴重貫通、深層施工裂縫的出現，根本途徑就是加強混凝土膠凝材料水化熱發熱量的控制工作，這是也最為直接和有效的手段。首先大體積混凝土施工裂縫的可以從以下三方面進行控制。

1.港口與航道工程中混凝土施工的混凝土膠凝材料質量控制

配制混凝土低水化熱水泥品種的選擇。配制大體積混凝土首先需要做的就是優先選擇低熱礦渣硅酸鹽水泥、低熱粉煤灰硅酸鹽水泥、低熱微膨脹水泥（LHEC），因為這些水泥具有低熱性，能降低混凝土內部水化熱熱量產生。

2.港口與航道工程中混凝土澆筑過程的質量控制

2.1降低大體積混凝土澆筑入倉溫度措施

①大體積混凝土澆筑時應采用“分層、分區、循序推進、一次完成”的澆筑工藝；②在施工組織上進行合理安排，如：春、秋季多澆，夏季早晚澆，正午不澆，重要部位安排在低溫季節，低溫時段澆筑，以降低混凝土入倉溫度，避免出現溫度裂縫；③對骨料進行預冷，骨料預冷的方法有：水冷、風冷、真空汽化冷卻；④采取加冰或加冰水拌和。

2.2加速大體積混凝土散熱的控制措施

①采用自然散熱冷卻降溫。用薄層澆筑以增加散熱面，并適當延長間歇時間。

②混凝土內預埋水管通水冷卻。混凝土內埋設蛇形冷卻水管層數，按厚度1米大體積混凝土設置一層蛇形冷卻水管，厚度2米設置兩層，以此類推；大體積混凝土澆筑時分別在蛇形冷卻水管兩頭與表面預埋若干個測溫管，測溫線用塑料帶罩好，綁扎牢固，不準將測溫端頭受潮，測溫線位置用保護木框作為標志，便于保溫后查找；配備專職測溫人員，按兩班考慮。對測溫人員要進行培訓和技術交底。測溫人員要認真負責，按時按孔測溫，不得遺漏或弄虛作假。測溫記錄要填寫清楚、整潔，換班時要進行交底；測溫時發現混凝土內部最高溫度與部門溫度之差達到25攝氏度，應及時通知技術部門和項目技術負責人，并及時采取蛇形冷卻管通循環冷水的措施進行冷卻，保持混凝土內外部溫差不大于25攝氏度；測溫工作應連續進行，前3天每2小時測一次，以后每4小時測一次，持續測溫至混凝土強度達到28天齡期后，并經技術部門同意后方可停止測溫。當大體積混凝土澆筑達到28天齡期后，必須對預埋水管進行灌入高一等級的水泥砂漿封堵處理。

2.3大體積混凝土養護措施

①混凝土澆筑后應立即覆蓋保溫，先在混凝土表面覆蓋二層草席或麻袋，然后在上面覆一層塑料薄膜；②新澆筑的混凝土水化速度比較快，蓋上塑料薄膜后可進行保溫保養，防止混凝土表面因脫水而產生干縮裂縫，同時可避免草席或麻袋因吸水受潮而降低保溫性能；③大體積混凝土澆筑后達到終凝時間立即進行灑水養護，養護期為不少于14天，養護期內必須保持混凝土表面濕潤；④停止測溫的部位經技術部門和項目技術負責人同意后，可將保溫層及塑料薄膜逐層掀掉，使混凝土散熱；⑤柱、墻插筋部位是保溫的難點，要特別注意蓋嚴，防止造成溫差較大或受凍。

3.大體積混凝土配合比設計管理的控制

3.1采用低流態或無塌落度干硬性貧混凝土

3.2改善骨料級配，增大骨料粒徑

3.3大量滲粉煤灰，滲合料的用量可達水泥用量的25-60%

3.4采用高效混凝土外加劑

混凝土外加劑在港口與航道工程中有著極其重要的地位，因為添加混凝土外加劑具有使混凝土達到提高混凝土性能、節約水泥、加快施工進度、降低工程造價的作用，此時加入適當的外加劑將會使混凝土某方面的性能得到提高。外加劑常用有緩凝劑、減水劑，它們具有延緩混凝土拌合物的凝結時間，減慢水泥放熱速度作用，使混凝土內部溫度應力變小。常用外加劑有木質素、糖蜜、MF復合劑、JG3等。外加劑優先選擇糖蜜，糖蜜是制糖下腳料經石灰處理而成，糖蜜的適量滲量為0.1～0.3﹪，延長凝結時間2～4h。混凝土外加劑的質量控制應當從從以下四點開展：

（1）采購的外加劑必須具有產品質量檢驗證書以及生產許可證與產品合格證；

（2）正式使用混凝土外加劑之前，采集樣品進行檢驗，確保混凝土外加劑的成分符合混凝土耐久性的要求；

（3）對混凝土外加劑的生產日期和保質期進行定期的核對，防止過期的產品投入到工程建設中，造成安全隱患；

（4）混凝土外加劑必須現場進行混凝土配制試驗，充分掌握外加劑的各項性能和指標，使采購進來的混凝土外加劑是真正適用于港口與航道工程的需要，將不符合實際要求的外加劑及時更換。

4.大體積混凝土施工裂縫的處理

4.1混凝土表層裂縫處理

（1）水泥砂漿修補法。對鑿毛、清洗過的濕潤表面，用鐵抹子將拌制好的高混凝土強度一等級砂漿抹到修補部位，反復壓光、養護；

（2）預縮砂漿修補法。預縮砂漿是拌和好后放置30-90分鐘才使用的干硬性砂漿。修補時對鑿毛、清洗過的濕潤表面，用鐵抹子將拌制好的高一等級水泥砂漿抹到修補部位，然后填入預縮砂漿，分層用木錘搗實，最后用水泥砂漿反復壓光、養護。

4.2混凝土深層、貫通裂縫處理

（1）嵌補水泥砂漿或環氧材料法。對深層裂縫表面鑿槽嵌補水泥砂漿或環氧材料，反復壓光、養護；

（2）鉆孔灌漿處理法。對深層、貫通裂縫表面鉆孔灌入微膨化學材料或水泥漿。

5.結語

總而言之，港口與航道工程中大體積混凝土的施工裂縫成因復雜，無法完全避免出現，且港口與航道工程的工期長且施工順序較為復雜，避免大體積混凝土施工裂縫出現是世界難題。因此必須通過合理有效措施來對港口與航道工程施工裂縫進行質量控制，避免大體積混凝土深層、貫通施工裂縫的出現，出現深層、貫通施工裂縫必須及時灌漿處理，從而保證國家與人民的生命與財產安全。

參考文獻：

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