港口与航道工程大体积混凝土施工裂缝控制

孙子棋 任桐雨

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摘 要：混凝土是目前最重要的建筑工程材料，被广泛用于各种工程项目的建设中，其中，大体积混凝土因为使用价值和技术难度得到充分关注。大体积混凝土因为体积的巨大，必然会在施工裂缝形成方面有更大的风险，提升大体积混凝土施工裂缝控制，这是港口与航道工程建设本身的客观需要，也是建设设计中必须给予高度重视的关键环节。尤其在港口与航道工程中，大体积混凝土施工是不可或缺且影响巨大的施工环节，必须有效确保大体积混凝土不发生任何裂缝问题。

关键词：港口与航道工程； 大体积混凝土； 施工裂缝； 控制

大体积混凝土材料是当前港口航道工程项目应用最为广泛的材料之一，大体积混凝土材料的施工质量直接关系着航道工程项目的建设水平。当前大体积混凝土裂缝问题是影响航道工程项目建设质量最为关键的问题之一，影响工程项目地使用寿命和使用安全性，同时也破坏港口工程项目地美观度和外观现象。因此，需要加强对港口航道工程大体积混凝土裂缝施工控制技术的研究，尽可能避免混凝土裂缝现象的发生。

1. 港口与航道工程大体积混凝土施工裂缝成因分析

1.1温度因素导致

大体积混凝土产生裂缝大体积混凝土内外温差变化主要发 生在 三个阶段：混凝 土浇筑初期、混凝土内温度最高期、拆模期。大体积混凝土浇筑初期导热性较差，各构成物水化反应形成热量在短时间内积聚，温度上升，当温差足够大时，内部膨胀并发生变形，程度显著大于外部，混 凝 土表面形成 较 大拉应力。拉应力是温差的函数，温差变大，拉应力也越大，超过混凝土承受范围，则温度裂缝形成。温度应力引发大体积混凝土裂缝包含两种情况：①如果混凝 土内温 度呈现非线性分布，且外部环境无约束 且绝 对静止，大体积混凝土结构会因自身约束 产生温 度 应力。②如果 大体 积混凝 土 边界可以 受 到外部 约 束，混 凝土结 构 变 形会受 约束，进而 产生温度应力。

1.2收缩因素导致

大体积混凝土产生裂缝在大体积混凝土硬化后，因施工环境影响，使得混凝土内部水分向外蒸发。水蒸气扩散同时，混凝土因水分过度损失形成从外向内的逐步收缩变形，直至出现裂缝。塑性收缩不但包含了水分蒸发，也因为混凝土泌水量低于蒸发量，大体 积混凝 土表面会产生 塑性收缩。如果 水泥活性较大，或外界温度较高，导致混凝土表面的收缩 变形问题更 加突出，发生开裂。而在外力作用下，混凝土表面出现裂缝后，水分散发速度更快，而裂缝也会更多更大。大体 积混凝土自身收缩也是大体积混凝土收缩裂 缝的类 型，属于非 温 度 应力导 致的变形问题，主要是因混凝土自身水化导致的变化，其与两个因素直接相关：一是集料弹性模量，二是水泥的矿物成分。

1.3其他因素导致

大体积混凝土产生裂缝除上述两种主要的裂缝成因，大体积混凝土裂缝问题还存在其他一些因素。如：化学法反应和外部荷载 等，都可以 造 成 大体 积 混 凝 土 产生裂 缝，大体 积混凝 土内部的各种化学反 应会对其体 积 产生 影响，而巨大自重也会在混凝土未成型前结构出现改 变，进而混凝 土内部会产生裂缝。

1.4环境因素导致

施工期间气候条件和温度的变化也会影响混凝土内部 结构，造成裂缝象，在混凝土浇筑成型过程中，由于大体积混凝土选用材料和体积的影响，在凝固期间混凝土内部温度与外部温度的差别较大。为了保证工程项目建设的最终水平，必须要做好混凝土结构温度的控制，防止水化凝固期间混凝土放出的大量的热造成温度的大幅度上升。在实际施工期间，内外温差是很难避免的，如果内外温差较大，将会严重影响混凝土的结构强度，引发混凝土裂缝问题。

2. 港口航道工程大体积混凝土裂缝施工控制的相关对策

2.1严格落实工程项目的施工规范和施工要求根据调查研究显示，人为施工因素是造成港口航道工程大体积混凝土裂缝问题的主要因素。加强对人为因素的控制，能够有效解决大体积混凝土裂缝问题，降低混凝土裂缝发生的概率，需要制定行之有效的规章制度和施工流程，加 强 对 施 工 人员的管理、监督以及培训，要求施工人员能够严格按照规章制度和操作流程开展混凝土拌和以及浇筑工作。在 进 行 大 体 积混凝土原料配比过程中，相关设计人员需要结合港口航道工程项目所处的具体环境特征以及气候条件进行系统科学的分析，并结合收集到的数据科学设置混凝土原料的比例，保证大体积混凝土能够保持高质量的标准，从基础上解决裂缝问题，为 后续混凝土浇筑工作奠定坚实的基础。

2.2合理控制混凝土内外温差

大体积混凝土施工裂缝的出现将会严重降低混凝土的强度，带来一定的安全隐患，影响工程项目建设的经济效 益。因此，必须要加强对裂缝问题的重视，明确混凝土裂缝产生的主要原因，并采取针对性的措施进行解决和优化。工作人员可以适当地调整混凝土内部组成和混凝土材料的配比，严格把控混凝土内外温度差别，避免由于内外温差过大而造成的混凝土裂缝。工作人员在进行大体积混凝土搅拌期间，需要严格控制材料的温度，并在浇筑完成之后科学把控温度差，在 搅 拌 大 体 积混凝土时，可以适当地通过表面洒冷水的方式来降低温度。通常情况下，混凝土完成浇筑之后会吸收大量的水分，工 作 人 员可以使用塑料薄膜覆盖浇筑完成之后混凝土的表层，以避免混凝土吸收过多的水分，保证混凝土的施工质量，减 少 混 凝 土 内部的温度应力。另外，施工人员可以通过温度伸缩带的设置来控制裂缝问题。温度伸缩带长度一般设置在６～４０ｍｍ，利 用伸缩袋本身的伸缩性能对大体积混凝土的质量进行把控。施工企业需要结合工程项目的实际特征合理选择伸缩袋的类型，但是需要注意的是，港口航道工程项目建设期间如果设置伸缩袋，有可能会引起施工项目渗漏问题，所以需要具体问题具体分析，不能一味地应用伸缩带控制裂缝。

2.3合理选择施工材料

港口航道工程大体积混凝土的原料选择和把控对于整体工程项目地建设进度和建设水平有决定性的影响。相 关 工 作人员必须要加强对混凝土施工工艺的了解，明确混凝土施工过程中可能存在的影响因素，加强对材料的选择与把控。首 先，需要加强对混凝土原料采购工作的监督与重视，选 择 口 碑 好、信誉佳的供应商进行原料的采购，并做好材料入场之前的检测工作，检测合格之后的原材料才可以入场。其 次，在 混 凝 土 混合搅拌时，注意材料的配 比，避免混凝土配制期间水量过多而引起的温度变化，科学控制石灰与水的比例。同 时，工 作 人 员需要结合混凝土的强度要求适当选择粗骨料，尽量选用连续的比较均匀的粗骨料，以提高大体积混凝土的施工质量。另 外，在进行水泥材料选择时，由于水泥水化过程温度会显著升高，放出大量的热量而影响混凝土的施工质量，导致混凝土裂缝问题。因此，在进行水泥材料选择过程中，必须要合理把控水泥材料的放热问题，选择放热量较少的水泥材料进行选购。

结束语

大体积混凝土作为港口航道工程项目的重要施工环节，其施工质量和施工效率直接关系着港口航道工程项目整体的建设水平。裂缝问题一直以来都是大体积混凝土施工过程中的常见问题，严重影响混凝土的强度和使用寿命，因此，需要加强对大体积混凝土裂缝问题的探究，实施有效科学的控制方法，提高港口航道工程大体积混凝土的施工质量。

参考文献

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