港口與航道工程大體積混凝土施工中的裂縫問題及控制分析

許冬冬

摘要：隨著改革開放的深入，我國城市化建設(shè)步伐一直在不斷的加速，城市化建設(shè)的加快，讓一棟棟高樓大廈在城市中屹立，讓一條條寬闊又安全的公路在城市中穿梭。城市化建設(shè)的同時(shí)，也帶動了我國港口與航道工程的高速發(fā)展。在發(fā)展過程中，為了讓港口與航道工程平穩(wěn)發(fā)展，必須要保證港口與航道施工的質(zhì)量及安全問題，在進(jìn)行施工過程中，要對每一個(gè)環(huán)節(jié)都進(jìn)行嚴(yán)格的把關(guān)。本文主要通過分析港口與航道工程施工中存在的質(zhì)量問題，給出合理的解決措施，為我國港口與航道工程事業(yè)更好的發(fā)展做貢獻(xiàn)。

【關(guān)鍵詞】港口；航道工程；大體積混凝土；裂縫

海洋航運(yùn)是我國進(jìn)出口中重要的運(yùn)輸方式，提高海洋航運(yùn)的承受力對我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展有重要的意義。港口和航道工程是海洋航運(yùn)的組成部分，關(guān)系著海洋航運(yùn)的安全。大體積混凝土施工中常出現(xiàn)裂縫問題，港口和航道工程也不例外。港口與航道工程中的大體積混凝土施工中的裂縫是不可避免的問題，也是嚴(yán)重的安全隱患，需要加強(qiáng)施工控制和管理，避免影響施工質(zhì)量。

混凝土是工程施工中的重要材料，混凝土施工質(zhì)量關(guān)系著整個(gè)工程的質(zhì)量和工程使用的安全性?；炷潦┕ぶ械牧芽p問題也是一項(xiàng)重要難題。我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展中，作為對外通商口岸和綜合交通體系中的一部分，港口和航道發(fā)揮著不可或缺的作用。大體積混凝土施工不可避免地出現(xiàn)裂縫問題，需要通過科學(xué)合理的方式控制裂縫，保證港口和航道的安全?；炷潦呛降澜ㄔO(shè)中除鋼筋外最為主要的成分。在港口與航道工程中，導(dǎo)致混凝土出現(xiàn)裂縫的原因主要有三個(gè)。分別是溫度原因、受縮原因、其他原因以及道德及技術(shù)等原因。在這里首先介紹一下道德及技術(shù)原因。道德及技術(shù)原因又可以分為三個(gè)小原因，第一個(gè)，如果施工過程中為了節(jié)約成本，選用的混凝土質(zhì)量不合格或者性能較差，那么在施工完成后，很容易出現(xiàn)混凝土沒達(dá)到使用壽命就出現(xiàn)裂縫的情況；第二個(gè)，雖然選用了符合國家標(biāo)準(zhǔn)的混凝土作為填充原料，但是混凝土和水的混合比例沒有調(diào)配好，在進(jìn)行填筑時(shí)，出現(xiàn)混凝土含水量過高或者過低的情況，都會導(dǎo)致港口與航道航道質(zhì)量出現(xiàn)問題，從而加快混凝土出現(xiàn)裂痕的情況；第三個(gè)，有符合標(biāo)準(zhǔn)的混凝土，混凝土的調(diào)配比例也符合比例要求，但是在澆筑的過程中，澆筑不均勻，不平衡，沒有分層進(jìn)行澆筑，所以在后期也會增加混凝土出現(xiàn)裂痕的概率。本文主要通過討論港口與航道施工過程中混凝土出現(xiàn)裂痕的原因及存在問題，給出合理的解決措施，希望對我國相關(guān)港口與航道工程有幫助。

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400m3的混凝土，厚度超過1m，長度超過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。在施工過程中，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)的裂縫過多，將無法保證工程施工質(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

大體積混凝土施工過程中內(nèi)部和外部的溫差，是產(chǎn)生混凝土裂縫的重要因素。在混凝土澆筑的過程中，會出現(xiàn)溫差變化。在澆筑初期，在一系列反應(yīng)下，混凝土組分間反應(yīng)出現(xiàn)水化熱現(xiàn)象，內(nèi)部溫度就會上升。由于熱脹冷縮原理的存在，當(dāng)混凝土內(nèi)部溫度和外部溫度有較大的差異，內(nèi)部逐漸膨脹變大，出現(xiàn)變形，表面的變形遠(yuǎn)遠(yuǎn)不及內(nèi)部，導(dǎo)致出現(xiàn)拉應(yīng)力。隨著時(shí)間的增加，表面的拉應(yīng)力也不斷擴(kuò)大。在混凝土拆模前后，表面溫度會急劇下降，導(dǎo)致內(nèi)部和外部溫度差異，最終也同樣會出現(xiàn)裂縫。

2.2收縮原因

收縮也是大面積混凝土出現(xiàn)裂縫的一個(gè)重要原因。收縮有塑性收縮、干燥收縮、自身收縮等。隨著混凝土逐漸硬化，水分不斷向外蒸發(fā)，外部的自然環(huán)境比較干燥，蒸發(fā)到一定的程度，就會開始收縮，從外向內(nèi)進(jìn)行，由于干燥收縮導(dǎo)致出現(xiàn)裂縫。塑性收縮不僅由于水分蒸發(fā)造成的，而且也有混凝土自身泌水量的原因。在水分蒸發(fā)過程中，當(dāng)蒸發(fā)量超過泌水量，混凝土表面出現(xiàn)塑性收縮，導(dǎo)致裂縫問題?；炷磷陨硪矔捎谑湛s出現(xiàn)裂縫，在高溫的環(huán)境下，混凝土中使用的水含量低，水泥的活性較大，表面容易出現(xiàn)劇烈收縮，導(dǎo)致裂縫。

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。大體積混凝土在沒有完全成型時(shí)，外部荷載過多，容易使其出現(xiàn)裂縫，隨著荷載的增加，裂縫也會越來越多。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，最終也會出現(xiàn)裂縫。

3.港口與航道工程大體積混凝土施工中的裂縫控制措施

3.1嚴(yán)格控制施工溫度

為減少大面積混凝土裂縫，施工中要嚴(yán)格控制溫度，控制好混凝土的初始溫度和逐漸成型時(shí)的溫度。全面監(jiān)測外界環(huán)境溫度的變化，控制好混凝土成型的整個(gè)過程。施工人員可以通過灑水、加冰等方式，在施工中控制混凝土的初始溫度，使其保持在一定的范圍內(nèi)，避免內(nèi)部和外部的溫差過大。混凝土澆筑盡量在晚上進(jìn)行作業(yè)，夜間的溫度相對較低，混凝土的溫度也相對低，內(nèi)外溫差不會過大，減少出現(xiàn)裂縫的可能性。

3.2優(yōu)化施工條件

港口與航道工程大體積混凝土施工中，裂縫的出現(xiàn)與許多客觀原因有關(guān)，相關(guān)人員要優(yōu)化施工條件，合理安排施工流程，防止出現(xiàn)裂縫。制定嚴(yán)格的施工規(guī)范和工序，施工人員要遵守相關(guān)規(guī)范和操作工序，預(yù)防混凝土內(nèi)部應(yīng)力集中的問題，降低裂縫的幾率。在大體積混凝土施工中，要積極探索新技術(shù)，加強(qiáng)對工作人員的培訓(xùn)，提高綜合素質(zhì)和專業(yè)技能，嚴(yán)格按照各種流程執(zhí)行，保證施工質(zhì)量。

3.3改善約束條件

要改善大體積混凝土施工中的約束條件，充分體現(xiàn)混凝土和鋼筋的作用，應(yīng)用預(yù)應(yīng)力構(gòu)件與混凝土內(nèi)部存在的應(yīng)力抵消，防止發(fā)生裂縫。施工中可以分層澆筑大體積混凝土，或者分塊澆筑，有效布置施工縫，充分釋放混凝土的內(nèi)部約束，也可以預(yù)留一定數(shù)量的溫度收縮縫，降低內(nèi)部約束力?；蛘呖s小相鄰混凝土施工中存在的時(shí)間差，也可以減少內(nèi)部約束力。改善施工約束條件，科學(xué)合理施工，可以控制裂縫問題。另外，港口與航道工程大體積混凝土施工中要不斷探索有效的條件，解決施工中的問題。

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，從而減少裂縫問題。施工單位要有專門的人員檢測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，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瓿桑罴佯B(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，定期測量，避免過大的溫度差，通常不能超過 24℃。

3.5做好原材料配合比

要合理配比施工材料，避免因?yàn)檫^大比例的水泥出現(xiàn)裂縫問題。原材料配合比的質(zhì)量直接影響混凝土的質(zhì)量。施工單位要依據(jù)港口與航道工程的實(shí)際情況，優(yōu)化混凝土配合比設(shè)計(jì)，采用優(yōu)質(zhì)原材料，嚴(yán)格控制整個(gè)原材料的配合比過程和實(shí)施過程，管理監(jiān)督混凝土的攪拌和養(yǎng)護(hù)工作。原材料配合比設(shè)計(jì)的科學(xué)合理，可以從根本上控制裂縫，促進(jìn)大體積混凝土施工質(zhì)量的提高。

3.6加強(qiáng)對混凝土裂縫的防護(hù)

混凝土質(zhì)量高低，混凝土澆筑技術(shù)高低和混凝土調(diào)配比都決定著整個(gè)港口與航道工程施工的壽命長短。為了讓混凝土的使用壽命延長，需要對混凝土進(jìn)行合理的防護(hù)。除此之外，還需要結(jié)合具體情況對混凝土進(jìn)行防護(hù)。例如在烈日炎炎的夏日，溫度較高，為了讓混凝土的使用情況更好，可以選用井水拌制混凝土，達(dá)到降低溫度的效果。除此之外，還需要對施工完成后的港口與航道進(jìn)行防護(hù)，對出現(xiàn)裂縫的地方進(jìn)行及時(shí)補(bǔ)救，防止出現(xiàn)不可挽救的問題。

4.結(jié)束語

港口與航道工程大體積混凝土施工中，裂縫是不可避免的問題，需要通過合理的手段控制裂縫，減少裂縫發(fā)生的幾率。大體積混凝土表面積大，接觸面積增大，澆筑方法不易，與普通的混凝土澆筑和內(nèi)部結(jié)構(gòu)都有不同，并且受外界溫度影響大的特點(diǎn)。受溫度、收縮等因素的影響，大體積混凝土施工中可能出現(xiàn)裂縫的問題，因此要嚴(yán)格控制施工溫度，優(yōu)化施工條件，改善約束條件，做好后期養(yǎng)護(hù)，以及原料配比等問題。為了讓我國的城市化建設(shè)更美好，更高效，在港口與航道施工方面必須要確保施工的施工質(zhì)量。而港口與航道施工作為城市化建設(shè)施工非常重要的一個(gè)環(huán)節(jié)，港口與航道施工質(zhì)量的好壞，決定著城市化整體的施工的質(zhì)量，其施工的質(zhì)量會影響到人們出行的安全性，所以，港口與航道施工的質(zhì)量控制，能夠?yàn)槿藗兲峁┌踩某鲂协h(huán)境。

在港口與航道施工中總會出現(xiàn)一些質(zhì)量不合格的問題，我國應(yīng)該在進(jìn)行港口與航道工程施工中，根據(jù)以往的經(jīng)驗(yàn)，提前做好質(zhì)量控制分析，然后對工程的重點(diǎn)環(huán)節(jié)重點(diǎn)對待，盡量避免港口與航道工程施工的質(zhì)量問題。 隨著我國對外貿(mào)易和航運(yùn)事業(yè)的發(fā)展，大體積混凝土使用更加普遍，要重視大體積混凝土施工中的裂縫問題，保證混凝土的質(zhì)量，保障工程質(zhì)量和航運(yùn)事業(yè)的發(fā)展。

【參考文獻(xiàn)】

[1]梅俊超. 港口與航道工程大體積混凝土施工中的裂縫問題及控制[J]. 科技創(chuàng)新與應(yīng)用， 2015（16）：204-204.

[2]張文斌. 港口航道工程大體積混凝土施工裂縫控制分析[J]. 科學(xué)技術(shù)創(chuàng)新， 2016（34）：205-205.

[3]李默. 港口與航道工程大體積混凝土施工中的裂縫問題及控制[J]. 工程技術(shù)：引文版， 2016（5）：00131-00131.