淺談港口與航道工程大體積混凝土裂縫的防治方法

包志穩(wěn)

摘要：近年來(lái)，隨著我國(guó)交通設(shè)施的不斷完善，大體積混凝土在港口與航道工程中得到廣泛應(yīng)用，主要應(yīng)用在大中型碼頭基礎(chǔ)、胸墻，船塢塢墻及大型混凝土方塊等結(jié)構(gòu)上。一般來(lái)講，在港口與航道工程中，現(xiàn)澆的連續(xù)式結(jié)構(gòu)和長(zhǎng)、寬、高尺寸相近的大型實(shí)體預(yù)制構(gòu)件等容易因溫度、收縮應(yīng)力引起開(kāi)裂的混凝土，統(tǒng)稱為港口與航道工程大體積混凝土。其特點(diǎn)是混凝土設(shè)計(jì)強(qiáng)度高，單方混凝土水泥用量較多，水泥水化熱釋放比較集中，內(nèi)部溫升比較快，混凝土內(nèi)外溫差較大，結(jié)構(gòu)的整體性、耐久性等要求較高。

關(guān)鍵詞：港口與航道工程;大體積混凝土;裂縫;防治方法

引言

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)取得日新月異的發(fā)展，港口航道工程對(duì)其起著不可小覷的推動(dòng)作用。特別是我國(guó)科技水平快速發(fā)展的今天，工程質(zhì)量已經(jīng)取得了顯著的提高，尤其是在港口與航道工程方面。但是港口與航道工程進(jìn)行大體積混凝土施工過(guò)程中，依然存在較為嚴(yán)重的裂縫問(wèn)題，這給工程質(zhì)量帶來(lái)嚴(yán)重的安全隱患。本文就港口與航道工程施工中應(yīng)用的大體積混凝土存在的裂縫問(wèn)題進(jìn)行分析，并提出相應(yīng)的控制改良措施，希望能對(duì)相關(guān)人員有所參考作用。

1港口與航道工程大體積混凝土施工特征

港口與航道工程施工地點(diǎn)通常是海岸邊和近灘，環(huán)境比較特殊，受到嚴(yán)重的海水腐蝕，因此需要使用大體積混凝土。大體積混凝土是體積超過(guò)400m?的混凝土，厚度超過(guò)1m，長(zhǎng)度超過(guò)20m。大體積混凝土需要更多的混凝土總量，表面積比較大。在港口和航道工程中，大體積混凝土比較常見(jiàn)。在施工過(guò)程中，大體積混凝土通常采用分縫分量的方式進(jìn)行施工，這種方式可以控制混凝土使用量，減少單次混凝土澆筑量，以保證混凝土澆筑的效率和質(zhì)量。鑒于以上原因，在港口與航道工程中，如果大體積混凝土在施工中出現(xiàn)的裂縫過(guò)多，將無(wú)法保證工程施工質(zhì)量，也將導(dǎo)致工程存在安全隱患，因此需要對(duì)大體積混凝土的裂縫加強(qiáng)控制。

2港口與航道工程大體積混凝土施工中的裂縫原因

2.1溫度原因

給混凝土結(jié)構(gòu)帶來(lái)巨大影響的一個(gè)主要因素便是其內(nèi)外溫差，同時(shí)是導(dǎo)致溫度裂縫出現(xiàn)的原因。溫差變化一般在混凝土澆筑過(guò)程中三個(gè)不同時(shí)期出現(xiàn)，分別是澆筑初期、內(nèi)溫最高期以及拆模前后。在混凝土澆筑初期，由于混凝土導(dǎo)熱性相對(duì)較差，混凝土組分間經(jīng)過(guò)反應(yīng)產(chǎn)生大量水化熱，從而使混凝土內(nèi)部溫度逐漸升高。一旦內(nèi)部溫度和表面溫度溫差較大時(shí)，在熱脹冷縮原理作用下，混凝土內(nèi)部會(huì)逐漸膨脹變大，內(nèi)部變形將顯著超過(guò)表面變形，最終導(dǎo)致其表面存在拉應(yīng)力，并且拉應(yīng)力也隨時(shí)間不斷增大。一旦拉應(yīng)力超過(guò)混凝土自身承受能力，其內(nèi)部便會(huì)逐步的崩裂，最終出現(xiàn)溫度裂縫。對(duì)拆模前后階段來(lái)說(shuō)，混凝土表面將會(huì)出現(xiàn)溫度急劇下降的情況，從而出現(xiàn)內(nèi)外溫差，最終導(dǎo)致混凝土出現(xiàn)裂縫。

2.2混凝土的收縮力度

港口與航道項(xiàng)目都存有特殊性，大體積混凝土的施工質(zhì)量會(huì)受到外界的影響。在完成大體積混凝土澆筑之后，為了防止出現(xiàn)內(nèi)外溫度差，混凝土應(yīng)該散熱一段時(shí)間，在這段時(shí)間里面，大體積混凝土可能吸收大量水分，當(dāng)水分進(jìn)入混凝土之后，會(huì)影響混凝土的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，混凝土內(nèi)部遇到水會(huì)有不同程度的收縮。若是混凝土的收縮力度大于混凝土自身承受的能力，就會(huì)在表面出現(xiàn)裂縫。港口與航道項(xiàng)目施工的重要材料就是大體積混凝土，若是混凝土有許多裂縫出現(xiàn)，就會(huì)影響港口與航道工程今后的使用壽命。

2.3其他原因

大面積混凝土裂縫也有其他原因?qū)е碌?，比如外部荷載、化學(xué)反應(yīng)等。大體積混凝土在沒(méi)有完全成型時(shí)，外部荷載過(guò)多，容易使其出現(xiàn)裂縫，隨著荷載的增加，裂縫也會(huì)越來(lái)越多。當(dāng)混凝土內(nèi)部出現(xiàn)化學(xué)反應(yīng)，內(nèi)部結(jié)構(gòu)相應(yīng)變化，最終也會(huì)出現(xiàn)裂縫。

3港口與航道工程大體積混凝土的防裂措施

3.1嚴(yán)控施工溫度

通過(guò)分析大體積混凝土出現(xiàn)裂縫的幾個(gè)原因我們可以知道，嚴(yán)格控制施工過(guò)程中的溫度是減少混凝土出現(xiàn)裂縫的重要手段。在整個(gè)溫度控制過(guò)程中，不僅要控制好混凝土初始溫度，更要控制好混凝土逐漸成型過(guò)程中的外界環(huán)境溫度。對(duì)此，大體積混凝土施工過(guò)程中，工作人員可以通過(guò)加冰、灑水等方式將混凝土的初始溫度控制在合理的范圍內(nèi)，以至于混凝土內(nèi)外溫差不會(huì)過(guò)大，從而防止裂縫的出現(xiàn)。此外，高溫季節(jié)盡可能在晚上進(jìn)行混凝土澆筑作業(yè)，這是因?yàn)橐归g溫度相對(duì)較低，混凝土自身的溫度也較低，因此兩者溫差不會(huì)相差太多，大大地降低了混凝土出現(xiàn)內(nèi)部收縮裂縫的可能性。

3.2確定合理的配合比

在港口與航道工程施工之前，施工單位應(yīng)該對(duì)項(xiàng)目的施工特征進(jìn)行充分掌握，并根據(jù)項(xiàng)目施工特征遴選適當(dāng)?shù)幕炷猎牧?，只有施工原材料得到保證，才能使項(xiàng)目的施工質(zhì)量得到保證，除了控制好原材料的質(zhì)量，工作人員需進(jìn)行混凝土配合比的優(yōu)化處理。若混凝土里的水泥比例大，就易導(dǎo)致混凝土裂縫。

3.3優(yōu)化施工條件

在混凝土澆筑施工時(shí)，諸多客觀原因也能夠?qū)α芽p處置產(chǎn)生不可忽視的作用。因此，技術(shù)人員應(yīng)該合理安排施工流程，進(jìn)而有效防止因施工流程問(wèn)題導(dǎo)致裂縫的出現(xiàn)。對(duì)此，施工人員應(yīng)該嚴(yán)格遵守相關(guān)的施工規(guī)范，嚴(yán)格按照施工工序進(jìn)行操作，可以顯著降低混凝土內(nèi)部應(yīng)力的集中，減少施工裂縫的出現(xiàn)幾率。

3.4做好后期養(yǎng)護(hù)

大面積混凝土的質(zhì)量和后期的養(yǎng)護(hù)有密切的關(guān)系，加強(qiáng)后期養(yǎng)護(hù)有利于提高混凝土的質(zhì)量，從而減少裂縫問(wèn)題。施工單位要有專門(mén)的人員檢測(cè)大體積混凝土的溫度，采取合理的措施加強(qiáng)溫度控制，保持混凝土的溫度。通常采用灑水降溫、覆蓋草墊保溫的方式，進(jìn)行混凝土的養(yǎng)護(hù)，使混凝土表面保持濕潤(rùn)，避免產(chǎn)生裂縫。當(dāng)混凝土內(nèi)外溫差比較大，壓力不同，內(nèi)部結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，影響?zhàn)B護(hù)工作，即使冷水降溫也不會(huì)達(dá)到理想的效果。因此，需要管理人員在養(yǎng)護(hù)中要加強(qiáng)監(jiān)督管理，全面執(zhí)行養(yǎng)護(hù)工作，保證養(yǎng)護(hù)的質(zhì)量，防止施工中出現(xiàn)裂縫?；炷翝仓瓿?，最佳養(yǎng)護(hù)時(shí)間是半個(gè)月。施工人員要盡早將表面抹平，清理表層積水，控制好混凝土的伸縮性能。冬季施工需要加蓋保溫，定期測(cè)量，避免過(guò)大的溫度差，通常不能超過(guò)25℃。

結(jié)語(yǔ)

建筑企業(yè)若想讓大體積混凝土質(zhì)量有更好的保證，應(yīng)該嚴(yán)格把控大體積混凝土施工裂縫問(wèn)題。在項(xiàng)目施工的時(shí)候，導(dǎo)致大體積混凝土出現(xiàn)裂縫的因素有很多，施工人員應(yīng)該結(jié)合項(xiàng)目施工特征，選擇控制方法。在進(jìn)行大體積混凝土澆筑前，工作人員應(yīng)該把控好澆筑材料溫度，在澆筑完成之后，需要使用灑冷水來(lái)降低表面溫度，控制好內(nèi)外溫度差。施工單位除了要把控好溫度差，也要控制好澆筑材料的比例，提升材料質(zhì)量，防止出現(xiàn)混凝土裂縫。

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（作者單位：大連港灣工程有限公司）