港口航道工程大體積混凝土施工裂縫控制研究

徐龍　陳華飛

摘 要：隨著時代和經濟的不斷發(fā)展，工業(yè)建設的質量也越來越受到人們的重視。因此，在航道與港口的施工時，一定要保證施工的質量，并且要對施工的細節(jié)進行把握。在我國港口與航道的施工工程中，大體積混凝土裂縫是常見的施工病害，這就使得在施工過程中，它會對港口航道的施工工程造成較為嚴重的質量影響，該文就對港口航道工程的大體積混凝土的施工裂縫進行研究，從而通過找尋其控制方法來提高施工過程中的工程質量。

關鍵詞：港口 航道 混凝土 裂縫 控制

中圖分類號：U445 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2017）06（a）-0052-02

目前，我國港口航道在施工過程中，運用頻率最高的就是大體積混凝土施工材料，所以，大體積混凝土材料的質量也會直接影響到我國港口航道工程建設的品質。但由于混凝土建設的港口航道施工中所常見的病害是混凝土的施工裂縫，一旦出現裂縫就會影響施工的進程，也會影響施工的安全性。所以，裂縫較為嚴重時，港口航道的施工質量就沒有保障，因此，在航道和港口的施工過程中，也要重視大體積混凝土在施工工程中出現的裂縫問題。

1 工程介紹

該次大體積混凝土在港口航道的施工項目是位于臨城區(qū)內其中作業(yè)區(qū)30萬噸及5萬噸級港池航道疏浚。在疏浚設計施工時共有10點連成疏浚區(qū)，分別是11-12-3-4-5-7-8-9-10圍城的內港池，范圍邊坡按1∶5進行設計。此次，施工工程的水深-20 m，其所圍成范圍的水域統(tǒng)一的疏浚至-25 m，其余部分圍成的水域范圍的疏浚至-11.2 m。

2 港口航道在混凝土施工過程中存在的特點

在航道和港口的施工過程中，能夠被廣泛使用的就是大體積混凝土，由于這種材料受到人們的廣泛認可，這種大體積混凝土和其他的混凝土質量不一樣，一旦當混凝土遇水，熱化時，就會造成混凝土內部的溫度不斷升高，直至內外混凝土的溫度都達到一定的溫度范圍時就會形成大體積混凝土。因為，在運用大體積混凝土來建筑港口和航道時，就會使大體積混凝土在使用時遇到水的沖擊，由于水所帶來的影響使混凝土內部發(fā)生變化是不可避免的。所以，在建設工程時就要選擇混凝土內部穩(wěn)定性強的，所以，不能使用普通混凝土，而是使用大體積混凝土。但是，它與普通的混凝土相比也具有非常優(yōu)良的質量。首先，大體積混凝土在使用過程中其自身的表面積就要比普通的混凝土大，所以，使用過程時也能夠有效地增加接觸面，這樣就會降低混凝土表面出現斷層的現象。由于大體積混凝土在進行工程澆筑時，它的澆筑方法與普通混凝土的澆筑方法也不一樣，所以，在不同的澆筑施工階段，可將大體積混凝土澆注分為三步進行，首先是分層，其次是分縫，最后是分量。所以，在選擇大體積混凝土作為港口和航道的施工材料時，也能夠有效地對施工中的質量進行保證，從而提高澆筑的效率。其次，由于溫度也是影響大體積混凝土穩(wěn)定性的重要方面，所以，在建設過程中也要重視大體積混凝土的溫度調節(jié)，使溫差能夠對其穩(wěn)定性有一定的控制，所以，在使用混凝土對港口和航道進行施工時，才能更好地對其質量進行保證，并且，由于大體積混凝土與普通的混凝土相比，在內在結構上還是存在差別的，所以，在建設過程中也要注意在大體積混凝土內部加注的鋼筋結構，從而防止工程施工時對混凝土裂縫產生的不良影響。

3 港口航道大體積混凝土出現裂縫的原因

3.1 水化作用導致的裂縫

港口航道的混凝土在施工完成后，其內部所吸收的水分也會較大，從而在混凝土的內部就會產生水化作用，這樣造成的結果就是內部的結構發(fā)生變化，使得混凝土會產生收縮。如果混凝土內部收縮的強度超過了混凝土所能抗擊的最大差距，那么混凝土就會產生裂縫，大體積混凝土出現這種情況更是明顯，其中，它所收納的水分比普通混凝土所收納的水分更多，所以產生的應力也會相應的增加，這就使得混凝土在出現裂縫時的幾率增加，并且更為嚴重。

3.2 溫度差異產生的裂縫

混凝土內部和外部的溫度差能夠使大體積混凝土在施工的過程中出現裂縫，所以，在建筑過程中混凝土在澆筑完成后它的溫度也可以從3個不同時期來影響裂縫的出現。分別是混凝土澆筑的開始時期，混凝土澆筑時的過程時期和混凝土拆模后的時期，其中在澆筑的過程中混凝土內部的溫度最高。因此，從這3個時期來看混凝土在澆筑過程中，導熱性最差的就是澆筑的初期，所以，混凝土內部物質所產生的水化熱會均勻的集中在混凝土的內部，隨著內部的溫度不斷提升，混凝土內部溫度和外部溫度的差異就會不斷拉大，這時混凝土內部就會產生膨脹，并且由于膨脹的能力過強，致使地面變形，在超出所能承受的溫度后，就會使混凝土變形。所以，由于其表面的巨大拉應力就使得混凝土表面產生裂縫，當拉應力的外部強度大于內部強度時，裂縫就產生了。

3.3 混凝土內部結構收縮所造成的裂縫

混凝土的裂縫是由于大體積混凝土材料內部出現收縮造成的。這種混凝土的裂縫種類可以從3個方面進行，較為常見的有塑形收縮、干燥收縮、自身收縮，并且在硬化后由于其外部的環(huán)境過于干燥，也造成內部環(huán)境的水過分蒸發(fā)，導致混凝土因為水分不斷減少，而造成內部和外部結構出現收縮變形的情況，最后出現了裂縫。

3.4 外部負荷過重所造成的裂縫

另外，混凝土裂縫還會受到其外部負荷重力的影響，這是因為大體積混凝土在受到外部力量的影響時，外部的負荷過重， 大體積混凝土的應力無法對這種外界的強力沖擊進行緩解，就會出現裂縫。所以，在港口航道的施工過程中，混凝土內部的堿骨料也會由于負合過重而受到影響，從而產生相互作用。

4 混凝土港口航道施工中的裂縫控制

4.1 水灰泥控制

在大型混凝土的施工過程中，由于大體積混凝土的強度系數與其水灰比的控制存在一定的關系，所以，它的質量基礎也會受到影響。在混凝土的水灰比控制方面也要更加細心，以防止由于水灰比的控制差錯，而影響大體積混凝土的質量。進而避免混凝土出現收縮和熱化的情況，因此，在該次工程施工中，所選用的水灰比的控制在0.46。

4.2 水泥材料的選擇

在該次工程中，由于水化反應會釋放大量的熱量，就使得很多大體積混凝土的溫度不斷上升，從而在高溫的影響下出現裂縫現象。因此，根據綜合考量，該次所選用的水泥材料為低熱型的礦渣硅酸鹽水泥，所以其基礎的混合使用量為385 kg/m3。

4.3 選擇的骨料

該次在選擇骨料時選用粗骨料和細骨料，在施工過程中所選用的粗骨料為6～40 mm的連續(xù)級配的碎石，而細骨料的細度為2.8，其中粗骨料的含泥量控制在1%，細骨料控制的含泥量在2%。

4.4 選擇的外加劑

在大體積混凝土中加入外加劑就能夠在水泥使用的時候減少水的摻量，從而提高水泥的和易性，延長它的凝固時間，降低水化的程度。該工程選用DP-3D的緩凝減水劑作為外加劑，它具有膨脹、減水、緩凝作用，摻入時要與其他材料混合攪拌1 min。

4.5 施工溫度控制

混凝土在施工時，也要注意它的溫度控制。大體積混凝土在澆筑過程中，會釋放出極高的溫度，從而使水不斷蒸發(fā)，這也就促進了混凝土裂縫的發(fā)生。所以，做好在施工過程中的溫度控制，也是減少混凝土出現裂縫的重要方法。

5 結語

總之，在港口和航道的施工過程中，采用大體積混凝土是目前普遍采用的方法，也要根據施工時的具體情況來解決混凝土裂縫出現問題，從而來保障港口與航道工程可以按時，并保質保量的完成，也能夠在港口施工過程中充分發(fā)揮其作用。大體積混凝土在我國港口和航道的使用過程中也成為重要的材料之一，所以出現的裂縫問題，也是人們所關注的重點。但是，在處理航口與航道的施工裂縫過程中，只有選擇合理的控制方式才能將問題有效解決，才能夠保證在施工過程中大體積混凝土在使用過程中的質量。

參考文獻

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