摘要：混凝土是大多数工程的主要施工材料，其施工质量直接关系到工程施工的质量。在混凝土施工中，混凝土裂缝是常见的施工质量问题。由于港口与航道工程的特殊性，大体积混凝土施工的裂缝问题需要施工人员给予足够的重视，并积极分析施工问题，详细分析大体积混凝土施工裂缝的成因，实施科学、合理的施工裂缝处理方法，才能保证大体积混凝土施工的质量。下文笔者结合施工经验，首先分析港口与航道工程中大体积混凝土施工裂缝出现的原因，再探究解决的措施，以供参考。
关键词：港口与航道工程；大体积混凝土施工；施工裂缝；控制措施
1、港口与航道工程大体积混凝土施工裂缝的概述
1.1 大体积混凝土的含义
所谓的大体积混凝土，我国《TGT55-2000普通混凝土配合比设计规程》中把大体积混凝土定义为为：混凝土结构物实体最小尺寸等于或大于1m，或预计会因水泥水化热引起混凝土内外温差过大而导致裂缝的混凝土。其他国家对与大体积混凝土的定义也有很大的差别，不过通过分析这些定义可以得出，大体积混凝土的定义并不是按其绝对截面的尺寸大小，应该理解为混凝土是否会产生水化热导致的温度收缩应力，然而截面尺寸的大小也会影响水化热的产生。现今广泛地认为基础底板的混凝土尺寸大小不低于600mm；或架空板的结构尺寸不低于800mm；混凝土中最高水化热温度与外界气温的温差不低于25摄氏度的混凝土为大体积混凝土。
1.2 港口与航道工程大体积混凝土的特点
港口与航道工程的施工会长期受到环境水的影响，因此，其工程建设中所使用的大体积混凝土也不同于一般的混凝土。大体积混凝土的结构断面需要大量的混凝土材料，且体积较大；港口与航道工程的混凝土浇筑不同于一般的建筑工程混凝土浇筑方法，需要分量地进行混凝土浇筑，通过这种方法来减少单次混凝土浇筑使用量，进而提高大体积混凝土的浇筑质量和效率；外界温度会对混凝土内部结构的变化产生不同程度的影响，特别是混凝土内外有较大的温度差异，这会大大增加混凝土养护的难度，一般要用冷水冲刷混凝土表面以降低其温度，减小内外的温差，从而达到混个凝土养护的目的；而且，港口与航道工程的大体积混凝土内部大多以构造筋加固，便于其抗渗性、抗腐蚀等性能的提高。
2、港口与航道工程大体积混凝土施工裂缝的成因
与普通混凝土施工类似，港口与航道工程大体积混凝土施工也会产生裂缝问题，而且施工裂缝的成因较多，无论是混凝土内外温差，还是水泥水化热、混凝土内部收缩及养护不周，都可能引发大体积混凝土的裂缝现象，影响港口与航道工程的质量与使用性能。
2.1 混凝土内外温差
影响混凝土内外温差的主要因素有混凝土厚度、水泥用量、水泥品种、浇筑入模温度及环境温度等。混凝土越厚，水泥用量越大；水化热越高的水泥，其内部变形越大，形成的温度应力越大，产生裂缝的可能性越大。因此，防止大体积凝土出现裂缝最根本的措施是控制混凝土内部和表面的温度差，降温速率要比升温速率高，裂缝的产生可能发生在升温阶段，也可能出现在冷却阶段，升温阶段多为混凝土表层出现不规则裂缝，而在冷却阶段，则常由于外界条件的约束致使混凝土内部出现贯穿性的长裂缝。
2.2 水泥水化热
在混凝土浇筑之后，水泥水化产生大量的热，引起混凝土内部升温较快。气温的降低也会在混凝土表面引起很大的拉应力。混凝土达到最高温度后，随着热量的散发又开始降温，直到与环境温度相同。在升温结束后的散热阶段，由于内外混凝土散热条件不同，造成外部混凝土温度低于内部混凝土温度。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆这样，在升温和降温阶段，混凝土结构内外都形成同一方向的温度梯度，导致其变形不一致，从而使混凝土内部受压、外部受拉。当混凝土的抗拉强度小于温度拉应力时，就会产生裂缝。
2.3 混凝土内部收缩
在同一块混凝土中其抗拉强度又是不均匀的，存在着许多抗拉能力很低，易于出现裂缝的薄弱部位。在钢筋混凝土中，拉应力主要是由钢筋承担，混凝土只是承受压应力。混凝土硬化期间水泥放出大量水化热，内部温度不断上升，在表面引起拉应力。后期在降温过程中，由于受到基础或老混凝土的约束又会在混凝土内部出现拉应力。当这些拉应力超出混凝土的抗裂能力时，即会出现裂缝。
2.4 养护不周
许多混凝土的内部湿度变化很小或变化较慢，但表面湿度可能变化较大或发生剧烈变化。如养护不周、时干时湿，表面干缩形变受到内部混凝土的约束，也可能导致裂缝的产生。
3、在港口和航道工程中，如何做好大体积混凝土施工裂缝的有效控制
为了在根本上保障港口与航道工程中大体积混凝土施工的品质，有采取有效的对策，进行积极的控制，对各种因素进行系统、全面的分析，以施工实际为前提，形成更加科学、有效的方案，最大限度地降低裂缝发生的频率，在根本上提升港口与航道的施工品质。
3.1重视对大体积混凝土原料的合理配置。在混凝土品质控制中，关键环节是对混凝土原料的有机配比。在进行大体积施工的时候，施工人员要对施工实际进行系统分析，对大体积混凝土原料进行科学的配比，与混凝土的搅拌和养护进行有机整合，实现施工的合理性，避免裂缝的产生。
3.2对大体积混凝土施工的温度进行严格的控制。为了实现对混凝土施工温度的有机控制，要在制作的初级阶段做好控制工作，并将其贯穿于整个施工过程的始终。在进行混凝土浇筑的时候，要借助水、冰来对混凝土的初始温度进行降低，实现内外温度的一致性，同时，要对混凝土施工的时间进行全面的掌控，有利于对内外温度的有机控制。当混凝土成型之后，可以采取人工控温的形式，在混凝土的表面进行保温材料的设置，使得内外温差控制在一定的区间和范围之内，有效避免混凝土内部收缩力过于膨胀的现象的发生，进而引发裂缝出现。
3.3提升对大体积混凝土施工养护的力度。对于混凝土，其浇筑、成型以及相关养护工作十分重要，施工人员要时刻重视混凝土表面的温度变化情况，在其表面进行厚度不一的草垫，也可以对撒水量进行控制，实现对干缩的有效抑制，避免裂缝现象的发生。另外，对于养护工作，要在合理、规定的时间内进行，要提高对其的认识，通常，时间被控制在两周以上。
3.4对大体积混凝土施工的约束条件进行改善。对于港口和航道工程大体积混凝土施工工序的合理安排也是实现裂缝有效避免的重要前提。因此，施工人员要掌握施工的相关规范，做好环节控制，选择合理的施工技术和施工工艺，对新的施工模式进行不断探索和创新，有效避免应力的过于集中，同时，也可以对伸缩缝进行预留，降低结构温度的约束影响，有效降低裂缝发生的概率。
4、结语
港口和航道施工中大体积混凝土裂缝主要是由于热应力、混凝土收缩变形等原因造成的。这就要求在在大体积混凝土施工中，合理选择施工材料，优化混凝土配合比，优化混凝土的供应，采用科学的施工方法，严格施工管理，加强大体积混凝土养护，就可以降低混凝土温度应力和提高混凝土本身抗拉性能，极大程度的预防和控制港口工程中的大体积混凝土裂缝的出现，确保工程质量。
参考文献：
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[2]张谊，聂维中.大体积混凝土裂缝控制施工措施D以金水.沟特大桥群桩基础承台工程为例[J].科技信息（科学教研），2007，45（32）：91～93.
论文作者:张新伟
论文发表刊物:《基层建设》2017年第16期
论文发表时间:2017/10/10
标签：混凝土论文; 裂缝论文; 体积论文; 航道论文; 港口论文; 温度论文; 水化论文; 《基层建设》2017年第16期论文;