港口工程中混凝土裂缝控制措施研究论文_周保忠

港口工程中混凝土裂缝控制措施研究论文_周保忠

天津港航工程有限公司 天津市 300450

摘要:在港口施工的过程中,因为港口特殊性的需要,会一次性浇筑大体积的混凝土,面积越大出现裂缝的可能性就越大,就容易阻碍港口工程施工。为了能够建造良好的港口混凝土施工环境,保证工程的质量,本文结合一些施工经验,对港口施工中混凝土裂缝的成因进行分析,并且提出了相应的解决措施,为保证施工的顺利进行和今后的混凝土施工提供一些参考性建议。

关键词:港口施工;裂缝成因;混凝土

一、对形成混凝土裂缝原因进行分析

1.施工中基岩引起的裂缝

在进行港口混凝土浇筑之前,会利用坚硬的岩石打地基,只有在地基打好之后,才能在上面进行混凝土浇筑。在坚硬的岩石上浇筑完混凝土之后,会导致其内部的温度升高,而在进行降温的过程中,会受到基底岩石的约束,与基底岩石面降温条件良好,这就导致混凝土的上层和底层存在着温度差异。上层的混凝土比底层的混凝土先硬化,底层的混凝土在硬化的过程中会产生收缩作用,所以在浇筑的过程中就会使混凝土产生裂缝。在使用岩石打地基的时候,因为岩石的形态各异,有着明显的突变,需要将这些突变的地方填平。如果同时对整个基底岩石浇筑混凝土,就容易在浇筑的过程中产生应力集中的现象。再加上基底岩石的约束,就会导致混凝土产生裂缝。

2.施工地基不均匀引起的裂缝

港口施工过程中,混凝土的浇筑会受到地质的影响,一旦地质有不均匀的现象,就会使混凝土产生裂缝;因为施工的地基土质不相同,有的土质松软、有的土质较硬,所以需要浇筑的混凝土体积也不一样,港口施工混凝土是大体积浇筑,所以无法把握混凝土的体积,容易导致裂缝的出现;有些港口施工区的地质会发生沉降,导致地基变形,这样就非常容易使混凝土施工中产生裂缝。

3.混凝土收缩和温度变化出现裂缝分析

混凝土在浇筑的过程中会出现收缩现象,而且会受到环境温度的影响,所以会产生裂缝。(1)干缩裂缝分析。因为混凝土在施工的过程中,表面混凝土中含有的水分挥发比较快,而且产生碳化作用,在这种情况下,就会导致混凝土收缩发生变形,最终形成表面龟裂的现象;(2)变形裂缝分析。混凝土的收缩范围、内应力范围以及产生的温度应力范围都是有固定限制的,当混凝土硬化过程中,收缩变形得不到应有的满足之后,产生的应力就会超过范围的限制,就会导致裂缝的形成。这种情况下会形成的裂缝在宽度、长度、深度上都不相同,所形成的裂缝形式也多种多样,甚至可能出现超限裂缝。(3)自身原因分析。混凝土出现裂缝的原因也可能是自身的原因,混凝土在搅拌过程中不均匀,导致部分混凝土中的水泥含量过多,各种配料比列不协调等,就会导致混凝土收缩量过大,出现裂缝;(4)混凝土一次性浇筑的体积比较大,当体积构造超过一定程度时,在水热化升温过程中就会导致结构内外的温度差异变大,极有可能导致混凝土出现裂缝;

4.塑性变形产生裂缝的原因分析

港口施工混凝土浇筑完毕之后,混凝土会逐渐硬化,硬化的初期也是混凝土的塑性状态。在处于塑性状态中,混凝土中的骨料由于自身重量的原因,就会逐渐下沉,塑性就会发生变形,因为水分早已蒸发,所以会出现严重的裂缝。

5.结构构造产生裂缝的分析

混凝土结构构造也是产生裂缝的原因之一,而且造成结构裂缝的原因也是多种多样的。(1)混凝土在施工的过程中,会发生突变,这种情况下就容易出现裂缝;(2)混凝土结构需要用到钢筋构架,在浇筑混凝土的时候,由于钢筋的保护层比较厚,所以会导致出现裂缝;(3)混凝土在浇筑之前,会划分模块,这种模块结构划分的不合理,就会导致收缩变形过大,导致裂缝的出现。

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二、港口工程中混凝土裂缝控制措施分析

2.1优化设计

结构设计阶段是有效防止混凝土施工裂缝产生的关键时期,这一过程对设计人员的专业水平以及综合素养提出了更高的要求。设计时,设计人员要灵活处理好混凝土“抗”与“放”的关系。“抗”是混凝土构件在外力的作用下会产生一定的形变,要防止混凝土裂缝的产生就必须采取必要的措施控制混凝土的形变量。而“放”主要是指在没有特定约束力环境下的混凝土构件没有足够的变形空间,此时也需要采取一定的措施防止混凝土裂缝的产生。进行混凝土结构设计时,应避免混凝土因结构断面发生突变而导致应力集中问题。设计人员可以在结构设计时引入相应的补偿机制,降低混凝土因形变而产生裂缝的概率,进而实现混凝土抗裂。

2.2合理控制原料的质量

原材料是影响工程项目施工质量的关键因素,因此,在港口工程施工中,必须严格把控混凝土材料的质量,尽量选择符合工程需要的水泥种类以及强度级别。在施工过程中,选择碎石和砂石等材料时,耍保证与水泥的级别相符合。施工中要注意严格按照相应的施工技术规范进行配比设计,并按照工程的实际需要选择合适的添加剂。如果施工过程中需要使用膨胀剂,则必须对其性能进行试验验证,以保证其满足工程施工质量的要求。

2.3做好施工过程中的温度控制工作

温度控制是防止混凝土裂缝产生的关键。在夏季施工时,

浇筑混凝土时必须严格把控浇筑层的厚度。只有控制好浇筑层的厚度才能保证混凝土结构具备良好的散热皂,这样可以有效降低大范围温度裂缝的产生。在实际施工过程中,其温度控制主要可以从以下方面人手:(1)改善骨料级配,可以选用干硬性混凝土,同时掺人混合料。另外,可以采用添加引气剂或塑化剂等措施减少混凝土施工过程中的水泥用量;(2)进行混凝土拌和时,可以通过加水的方式将碎石冷却,进而有效降低混凝土的浇筑温度;(3)将水管埋设在混凝土中,向其中通入冷水,实现混凝土的人工降温;(4)要合理确定拆模时间,外界气温骤降时,要采取必要的表面保温措施,防止混凝土因外界温度变化而产生急剧的温度梯度;(5)在冬季寒冷季节进行施工时,对于长期暴露在外的混凝土块表面或薄壁结构要采取必要的保温措施。在水泥的选择上要尽量选择用低水化热品种的水泥。

2.4加强混凝土施工的养护力度

养护工作是混凝土施工以及浇筑过程中非常重要的环节,及时跟进养护是保证混凝土施工质量的重要环节,技术人员应定时、定标、定量、定质地完成混凝土的养护工作。对混凝土进行养护,一方面是为了防止混凝土水分的流失,保证水泥的正常水化;另一方面是为了防止混凝土表面温度突变造成混凝土产生收缩或裂纹。在实际施工中,混凝土养护工作需要注意以下几点:(1)适时养护。在实际施工中,为防止混凝土中的水分蒸发,可以采取一边浇筑一边覆盖的方式。通常隋况下,常用的方法是用塑胶袋包裹其表面,将混凝土密封起来,也可以用土工布、麻袋、棉毡等材料覆盖混凝土结构进行保湿。养护工作要及时,混凝土浇筑完成后,必须立即进行养护,保证在混凝土硬化早期,特别是7d前的养护到位;(2)RU温控制。大体积混凝土施工时,要提前埋设测温探头,对内部温度进行监控。当外部气温大幅变化时,要采取保温措施,保证混凝土的内外温差控制在设计要求范围内。

结束语

港口施工中的混凝土浇筑非常的重要,是保证整个工程正常投入使用的关键,所以需要严格的施工。混凝土裂缝的产生是一种十分常见的现象,但是我们必须及时的修补,防止裂缝扩大,保证混凝土的防水抗渗性能。为了保证混凝土工程的质量,减少裂缝的发生,我们需要加深对裂缝成因的研究,从根本上解决裂缝问题,创造良好的施工环境,保证港口施工顺利的进行下去。

参考文献:

[1]才素平.大体积混凝土技术及其应用[D].西安:西安建筑科技大学,2013.

[2]江昔平.大体积混凝土温度裂缝控制机理与应用方法研究[D].西安建筑科技大学,2013

[3]李昂,冯琦.港口工程施工中大体积混凝土裂缝预防控制[J].四川水泥.2016(5):199.

论文作者:周保忠

论文发表刊物:《基层建设》2019年第15期

论文发表时间:2019/8/6

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