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摘要：随着工程建设项目范围的不断延伸，我国的工程项目逐渐从陆地项目发展到港口以及航道工程，而港口以及航道工程则是海上运输业发展的基础，在航口以及航道工程施工中，大体积混凝土施工裂缝属于常见的质量问题，对于工程整体质量影响较大。本文主要探究的是港口及航道工程大体积混凝土施工裂缝控制，全文在具体论述中首先分析了港口及航道工程大体积混凝土施工特点，其次分析了港口及航道工程大体积混凝土施工裂缝成因，最后重点分析了减少港口及航道工程大体积混凝土施工裂缝的有效对策。
关键词：港口及航道工程；大体积混凝土；施工裂缝；有效对策
混凝土材料技术的不断发展为当前工程建设施工工艺以及工程范围的延伸奠定了基础，而港口以及航道工程建设同样与混凝土施工有着直接的关系，但是在实际的施工中采用大体积混凝土施工后裂缝较多，影响到港口以及航道工程的施工质量以及耐久性，严重的可直接影响港口以及航道工程的投入使用。对此本文结合笔者的施工经验，就港口及航道工程大体积混凝土施工裂缝控制相关内容分析如下：
1 港口及航道工程大体积混凝土施工特点分析
在港口以及航道工程施工中大体积混凝土的使用较为广泛，类似于沉箱、胸墙、上部墩台混泥土等均涉及到大体积混凝土施工，港口以及航道工程中的大体积混泥土施工具有以下特点：（1）航口以及航道工程整体施工质量要求较高，施工中需要进行连续浇筑，避免施工缝的出现；（2）施工中的混凝土用量较大，这是因为港口以及航道工程施工中容易受到水的影响，结构构件体积较大，需要的混凝土方量较大，施工中混凝土释放的水化热较大，内外温差较大，产生的温度应力较大；（3）大体积施工中受到外界影响的因素更多，港口以及航道工程施工中复杂的水文条件、风、浪、潮、雾霾、暴雨等自然环境都会影响到混凝土的正常施工；（4）大体积施工中需要根据实际情况，采用分层、分段的浇筑方法，既有利于大体积施工中水化热的快速散出，同时还能提高施工效率；（5）混凝土施工中对于混凝土本身的抗渗性能、抗腐蚀要求更高，这也是保证港口以及航道工程施工质量的关键[1]。
2 港口及航道工程大体积混凝土施工裂缝成因分析
港口及航道工程大体积混凝土施工裂缝成因从大的方面而言，主要分为三种：（1）外部荷载引起的混凝土裂缝，也就是在设计过程中考虑的相关荷载不全面，造成了施工中外荷载过大引发的裂缝；（2）结构次应力造成的裂缝，港口以航道工程中实际的受力情况较为复杂，如果在设计过程中，选择的计算模型与实际的受力状态之间存在较大差异，则也很容易出现裂缝；（3）结构变形产生应力造成的结构裂缝，常见的比如温度应力、膨胀应力、收缩徐变等[2]。变形应力超过混凝土抗拉强度之后就会产生裂缝，在这些常见裂缝中，前两种主要与设计有关，在实际的港口与航道工程设计中，大多数设计人员的设计较为保守，因此，此类裂缝发生率较小，港口及航道工程大体积混凝土施工中主要的裂缝是来自于结构变形产生的裂缝，具体的有以下几点：
1、混凝土基本材料引起的裂缝
混凝土是由胶凝材料、水、细骨料、粗骨料、外加剂以及矿物掺合料等按照一定的设计配合比形成的人工石材，其中的胶凝材料主要是水泥，水泥的选择对于混凝土裂缝影响较大，具体的就是通过水化热的形式释放出大量的热，所以在港口以及航道工程施工中如果选择的水泥属于高水化热水泥，则施工中水化热较大，相应的使得混凝土内外温差较大，由此形成的温度应力引发裂缝。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆除此之外，在港口及航道工程中使用的混凝土属于高强度混凝土，高强度混凝土中有部分水泥是由矿物细掺合料代替的，同时还有减水剂的加入，这些都使得混凝土的微观结构发生改变，施工早期出现的收缩较大，收缩应力达到一定程度后会引起裂缝的出现[3]。
混凝土内部与外部较大温差引起的裂缝
2、温度应力也是造成大体积混凝土出现裂缝的原因，整个浇筑过程中混凝土的内部温度先是急速的上升，达到最大温度后，内部的温度逐渐的降低，而在混凝土整体温度降低期间，混凝土外部的温度降低速率要明显的快于混凝土内部的温度降低速率，加上混凝土本身的散热性能较差，因而在混凝土浇筑期间，大体积混凝土的内部和外部始终存在着一定的温度差，与此同时，施工环境中的外部温度同样的也会对大体积混凝土温度应力产生影响，当温度应力达到某一值后可产生裂缝。这个过程中的温度主要来源于混凝土中水泥的水化热，同时与混凝土周边的约束也存在着直接关系，混凝土温度上升发生膨胀，周边的约束限制混凝土的膨胀，超过某一值后可引起裂缝[4]。
3 减少港口及航道工程大体积混凝土施工裂缝的有效对策
1、科学的选择混凝土相关材料以及设计最佳配合比
港口以及航道工程大体积施工中混凝土的材料选择以及配合比是关键，材料和配合比既要保证混凝土满足一定的强度、抗渗、抗腐蚀等性能，同时还应该避免施工期间温度裂缝的出现，对此，根据港口以及航道工程中大体积混凝土具体使用部位的不同，将部分高水化热水泥品种采用低水化热或者是中水化热的水泥品种代替，比如可采用火山灰水泥或者是矿渣水泥，保证粗细骨料中粗骨料粒径较大，整体的级配良好，严格控制矿物细掺合料，矿物细掺合料的使用虽然可以减少水泥使用，降低水化热，但是矿物细掺合料的使用会降低早期混凝土的强度，同时提高对水的敏感性，因而需要严格控制掺入量。最佳的配合比可协调好混凝土的各项参数，降低裂缝发生的概率。
2、改善大体积混凝土施工后温差较大的现状
混凝土施工后较大的温差是裂缝出现的主要原因，有效的控制这种温差，可使的产生的温度应力较小，避免裂缝的出现，首先就是保证混凝土出机时的温度不宜过高，在混凝土搅拌过程中可通过冷却粗细骨料，使用冰水等降低混凝土的原始温度；其次就是做好施工中的温度监控，根据大体积混凝土施工的面积，合理的设置温度监测点，通过温度监控，及时掌握混凝土内外的温差，进而为温度应力的控制提供参考；最后就是根据实际环境做好养护，通过定期的洒水、覆盖以及保温等相关措施保证施工完成后的混凝土内部温度与外界环境温度差值处于合理的范围内，控制温度应力小于混凝土的拉应力，避免裂缝的产生[5]。
3、科学施工，合理的安排施工顺序
港口与航道工程中大体积混凝土施工需要综合各项因素，编制大体积混凝土施工方案，通过科学的施工程序，保证混凝土均匀上升，避免一次性堆积过大、过多的混凝土，通过合适厚度的混凝土层保证了水化热最大化的散出，延缓了混凝土内部温度上升速率。
结束语：
港口以及航道工程在后期的工程建设中将会显得越来越重要，掌握港口与航道工程中大体积混凝土施工裂缝的成因对于采取对应的控制措施具有重要意义。根据大体积混凝土裂缝的成因，可从混凝土的原材料、配合比、施工中的温度控制、后期养护以及科学的施工程序等方面进行控制，避免大体积混凝土施工中裂缝的出现。
参考文献：
[1]苏建法.对港口与航道工程大体积混凝土施工裂缝控制研究[J].江西建材,2015(24).
[2]王明军,姚灵.港口航道工程大体积混凝土施工裂缝的控制措施[J].四川建材,2015(06).
[3]李广蜻,付营军.港口与航道工程中大体积混凝土的施工裂缝控制体会探讨[J].珠江水运,2015(05).
[4]梅俊超.港口与航道工程大体积混凝土施工中的裂缝问题及控制[J].科技创新与应用,2015(16).
[5]蔡凌勇,梁志.港口与航道工程大体积混凝土裂缝的施工控制[J].珠江水运,2015(14).
论文作者:汪义锦
论文发表刊物:《基层建设》2016年11期
论文发表时间:2016/8/12
标签：混凝土论文; 裂缝论文; 航道论文; 体积论文; 港口论文; 工程论文; 温度论文; 《基层建设》2016年11期论文;