港口航道工程大体积混凝土裂缝的施工工艺探讨

港口航道工程大体积混凝土裂缝的施工工艺探讨

葛道明

安徽水安建设集团股份有限公司 安徽省 合肥市 230601

摘要：大体积混凝土指的是几何尺寸在1m以上的混凝土结构物实体，在我国“一带一路”的国际战略发展背景下，面临日与剧增的航运交通事业建设压力，所以推进了我国港口航道工程项目的建设、扩建、升级改造，而该类工程项目中也频用大体积混凝土构件。使得人们不得不重视大体积混凝土的裂缝问题，所以对于大体积混凝土施工过程中，裂缝控制作为施工关键工作内容之一，假若大体积混凝土在施工过程中发生贯通裂缝，则会极大程度缩减港口航道工程的使用期限，造成经济及社会效益损失。接下来将结合实际工程项目，探讨港口航道工程大体积混凝土裂缝的施工工艺。

关键词：港口航道；大体积；混凝土裂缝；施工工艺

1项目背景

某江段巷道开发工程项目中，混凝土施工内容主要包括了上闸首边墩、下闸首边墩、闸侧墙、导航墙、底板、廊道以及导流墩，运用的混凝土强度等级为C25、C30，根据该工程项目的设计需求，需要达到F50的抗冻混凝土结构等级和W4的抗渗透等级标准。由于本次港口航道工程项目施工中，有着较多的混凝土结构类型，所受不同的构件约束条件，较多的变截面结构，例如扶壁、空箱，多种异性结构集中作应力极大程度上增加了混凝土开裂风险度。该港口航道工程历经10个月的施工周期，均经历当地的最高温和最低温，存在比较棘手的混凝土康裂缝问题，所以对此该港口航道工程的施工技术人员，采取了多项混凝土裂缝防控手段，发现达到预期的施工效果。

2建筑工程大体积混凝土的裂缝类型

2.1温度裂缝

所谓温度裂缝通常出现在混凝土表面或温差较大的区域。混凝土浇筑完成后，在硬化过程中会产生水化热。由于混凝土体积大，水化热会聚集，水化热分布不均匀，导致混凝土内部温度明显升高。但由于表面散热较快，导致内外温差较大，即外部热膨胀和收缩不同，混凝土表面也会产生相当程度的拉应力。在这种情况下，如果拉伸应力大于拉伸强度，表面就会出现裂纹。

2.2干缩裂缝

造成这种情况的主要原因是混凝土由于内外水分蒸发的差异而产生一定程度的变形。混凝土表面水分蒸发过快，变形较大，而混凝土内部温度变化较小，变形不大。混凝土的内部约束会产生相应的效应，使表面产生干缩变形和拉应力，从而引起裂缝。

2.3收缩裂缝

对于此类裂缝，裂缝的发生往往是由于材料问题引起的，并且在很大程度上受到混凝土水分的影响。一旦内外水分蒸发变化，就会引起变形。如果加上外界因素，地表水将迅速消失。在这种情况下，它会受到混凝土的约束，然后表面会发生干缩变形，产生相应的拉应力，最后引起裂缝。收缩裂缝往往呈不规则分布和网状。裂缝虽然相对较小，但对工程影响很大。产生这种裂缝的原因是混凝土在收缩过程中，由于内部热量的散失而产生相应的收缩应力，从而导致变形等情况。一般来说，表面裂缝往往发生在混凝土形成后的第三天左右。此时，由于抗拉强度相对较弱，会出现裂纹。

3施工过程控制裂缝

3.1控制原材料

由于最低气温已超出0℃，所以不必再次加热砂石料，尽可能选择背阴砂石，对配合比不同材料计量精度严格控制，需要注意控制掺入的外加剂量，保证在搅拌过程中外加剂能够充分反应，最终的出机温度能够达到16℃以内。对大体积混凝土施工过程中，需要遵循闸首底板→闸首边墩→闸室→引航道导航以及靠船墙依次施工。

3.2混凝土拌合的技术

当上述工作完成以后，把原料送至拌合站展开加工作业。此项工作前，负责员工应进行检验工作，也就是依据相关的工作要求，对水泥等不同原材料展开性能质量的查验。在此过程中，若存在水泥无复试报告等状况，则应第一时间上报，不予以核准进场，以保证后续浇筑工作的质量。如果在原材料方面无问题，则可依据具体的要求展开原料的搅拌工作。技术人员必须对大体积混凝土有着极好的认识，可以与一般混凝土区分开来，并能够对搅拌经过展开有效把控。例如，在某工程混凝土承台施工作业时，施工人员出于对现场具体情况的考量，认为大体积混凝土单方水泥用量相对较少，而在外加剂方面则是数量较多，出于这些具体现实的考量，延长搅拌时间，大约为3min，由此确保了搅拌工作的有效性，从而保障了承台强度能够符合相应的要求。

3.3混凝土浇筑技术

在应用此项技术时，应该关注大体积混凝土的具体特点，也就是其体积重量相对较大，但在应力方面又表现出极强的作用，因此技术人员必须要保障相应的支撑结构处于坚固稳定的状态。在这个基础上展开混凝土浇筑作业时，应该尽最大可能确保浇筑入模的均匀连续，整个过程不应该发生过快或中断的状况，这主要是若浇注速度太快，便会造成内部的热量无法有效发散，从而导致大量的热量继续留在内部，由此造成结构失稳的情况。另外，如果建筑施工出现中断，则会造成混凝土因为在连接时间上的差异，发生断层的状况，这对结构的一体性而言有极大伤害，定会对工程质量带来负面影响。大体积混凝土和一般混凝土对比，在水热化方面表现得更为突出，敏感性方面也会表现得更加强烈。因此，在进行浇筑时，必须对混凝土予以足够关注，且要在第一时间使用高效的温控对策。例如，在某混凝土承台作业过程中，为了实现对温度的控制，施工方使用了循环水管降温的办法，很好地实现了对混凝土的温度控制，这一温度在44℃之内，在内外温差方面则是控制在25℃。此外，工程人员应该在确保振捣均匀的前提下，防止振捣棒和模板底等出现碰撞的情况，由此实现对混凝土材料质量的保护，还可以防止发生材料漏浆等状况。混凝土内进行初凝前必须要在适宜的时间进行二次捣鼓作业，从而更好地对水分气泡裂缝进行排除，这会极好地促使密度提升，避免蜂窝情况的出现。

3.4温度控制

通过运用物理导热原理进行混凝土内部降温处理，不仅可以对混凝土的内部绝热升温最高值有效降低，还能够在短时间内迅速降低混凝土的内部温度。在每一个供水口前方均设计热电偶，保证2h之内完成1次水温测量，对比混凝土的内部温度值，确保供水温度和混凝土的内温差在25℃以内。在本次港口航道工程项目施工中，还要控制最高温施工条件下，注意冷却预埋水管冷水降温，还有可以采用纤维混凝土抗裂方法应用在低温施工条件。

3.5混凝土养护

对于港航工程的施工，混凝土的养护过程非常重要，需要考虑两个方面，一是减少表面热扩散，二是延长散热时间。因此，混凝土表面保温处理选用两层草帘，且本工程地处干燥环境，因失水迅速，表面易产生裂缝。要用塑料薄膜覆盖表面达到保湿效果，再覆盖两层草帘达到表面保温效果。廊道浇筑工作顺利完成后，可观察混凝土的终凝效果，及时封堵廊道出入口，做好顶部廊道的蓄水维护工作。对于冬季施工过程中的工程，要注意温度变化，避免大体积混凝土施工后风雪和寒潮的破坏，并注意在棱角处多放置保温材料，防止裂缝。

结论

在进行大体积混凝土的施工中，出现裂缝质量问题必然会影响整体工程的质量，这就要求在具体的施工中做好裂缝控制技术应用的工作，从多角度对多种控制技术进行落实，保障大体积混凝土的施工质量。

参考文献：

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