摘要：当前，我国水运建设事业迅速发展，各种新型材料、机械设备与施工技术在港口码头建设中均得到了较好的运用与普及。其中，大体积混凝土施工技术在码头工程中的应用受到了广泛关注与重视，然而由于大体积混凝土施工工艺复杂，施工质量影响因素较多，并且容易出现裂缝，因此已经成为港口码头建设工程施工质量控制的关键内容。本文针对港口码头工程，对大体积混凝土施工技术的应用进行了全面分析，旨在为其工程施工质量的提高提供借鉴与参考。
关键词：港口码头；大体积混凝土；施工技术
大体积混凝土具有较高的强度，且抗震性、可塑性与经济性较高，因此在现代建筑工程中得到了广泛的关注与应用。在港口码头工程中对大体积混凝土施工技术进行科学应用，可以弥补工程质量不足，并在保证工程施工质量的基础上降低工程施工成本的支出。分析并改进大体积混凝土施工技术的应用，对促进港口码头工程施工质量的提高具有较强的指导意义。
一、港口码头大体积混凝土常见质量问题
在港口码头大体积混凝土施工中，常见的质量问题主要体现在裂缝方面，依据大体积混凝土内出现的裂缝深度来看，可以分为贯穿裂缝、深层裂缝与表面裂缝三大类型。贯穿裂缝主要由混凝土表面裂缝发展成深层裂缝，在得不到及时控制的情况下，逐渐发展成为贯穿裂缝，贯穿裂缝的存在使得结构的断面被切断，最终对大体积混凝土结构的稳定性造成不良影响。此外，深层裂缝在一定程度上也造成了结构断面的切断，其具有一定的危害性，然而如果可以得到及时控制，可以将其危害性降低。表面裂缝的危害性最小，并且对其修复相对比较简单。通常情况下，大体积混凝土裂缝主要对整体结构的防水性能造成危害，裂缝宽度在0.1~0.2mm时，经过一段时间，裂缝可以自愈，如果超过0.2mm，则裂缝的渗漏水量会随着裂缝宽度的增大而迅速增大，危害性也随之迅速增高。
在港口码头大体积混凝土工程施工中，各类裂缝产生的原因主要包括以下几点内容：第一，水泥水化热。在水化过程中，水泥灰释放一定的热量，大体积混凝土的结构断面的厚度较大，表面系数较小，因此内部的热量在短时间内难以彻底散发，热量长时间聚集会造成混凝土结构内外温差较大，进而造成裂缝的产生。第二，外界气温变化。在大体积混凝土的施工阶段，其浇筑温度会随着外界温度的变化而发生变化。如果遭遇外部温度骤降，大体积混凝土结构内外温差也会迅速增大。温差引发温度应力，温度应力随温差的增大而增大，并且在温度过高的环境下，大体积混凝土的散热性会大大降低，进而产生内外温差，裂缝也就由此产生。第三，混凝土收缩。混凝土中有20%的水分是水泥硬化所必需的，其余水分需要蒸发，而在水分蒸发的过程中，混凝土的体积会随之收缩，如果在混凝土收缩之后再次处于水饱和状态，还可以恢复膨胀达到原有体积。实质上这是混凝土的干湿交替变化，也是导致大体积结构裂缝产生的主要原因之一。
二、港口码头大体积混凝土施工技术要点分析
2.1材料选择
第一，水泥。在港口码头大体积混凝土施工中，需要选择水化热较低的地热硅酸盐水泥或者地热矿渣硅酸盐水泥，通常需要保证水泥水化热不超过270kj/kg。选择外掺剂时，需要紧密结合工程的实际需求与水泥的适应性，一般外加剂可以选择缓凝高效减水剂，提高原材料选择的规范性与科学性，可以有效降低混凝土的水化热。第二，砂。需要采用天然洁净的中粗砂，其细度模数最好大于2.3，当混凝土标号大于C30时，需要将其含泥量控制在3%以下，如果混凝土标号小于C30，其含泥量需要小于5%。第三，石子。港口码头大体积混凝土施工材料中，石子的选择需要以碎石和卵石优先，粒径1~4cm并应连续级配。第四，水。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆混凝土拌合所用的水需要符合国家相关规定及工程的具体要求，不得使用海水与工业废水，另外PH＜4的酸性水也会对混凝土拌合质量造成较大程度的损害。第五，外加剂。大体积混凝土施工需要应用大量的混凝土，而在混凝土拌合中掺入缓凝剂、减水剂等外加剂，一方面可以降低水灰比，同时还可以减少水泥用量，进而有效促进水化热的降低。
2.2配合比
配合比设计的目的在于保证混凝土的施工易操作性并降低混凝土的水化热。首先需要在保证大体积混凝土结构强度等级的基础上，尽可能降低水泥用量及水胶比，达到减少水泥水化热产生的目的。其次，在确保混凝土施工操作简便性及泵送效率的前提下，将砂率将至最低，尽可能控制在35%~40%之间，从而降低大体积混凝土的变形频率。此外，对于无特殊要求的混凝土需要将混凝时间控制在20h左右，并尽可能降低其用水量。
2.3浇筑
在港口码头大体积混凝土施工中，混凝土搅拌时需要对其温度进行合理的控制，通常不能超出30℃。在浇筑工作之前需要对支撑件、钢筋、模板及预埋件进行合理控制，保证各项准备工作的严谨性。施工人员需要及时清理模板内部的杂物，避免存在土浆、油污等污染。混凝土浇筑的进行需要以连续性和持续性为支撑，并保证浇筑的均匀性和一次成型，大体积混凝土的浇筑顺序为“从低到高”、“由长边到短边”，如果可以保证混凝土的持续供应，也可以采用多点多边同时浇筑的方式。具体浇筑操作需要采用分层浇筑的方式，在前一层浇筑结束之后，才能进行后续浇筑，保证每层混凝土浇筑厚度的均匀性。如果浇筑的对象为硬化混凝土材料，需要对下层混凝土进行凿毛处理之后再实施浇筑，并需要及时用清水对混凝土表面进行清理，保证其处于完全饱和状态。其中需要特别注意的是，在港口码头大体积混凝土浇筑之前，需要实施厚度系数在15~28mm之间的水泥砂浆的铺设。而在混凝土浇筑过程中需要对其进行实时监控，避免混凝土出现花白、离析多问题，进而为混凝土浇筑质量的提升提供基础保障。
2.4振捣
对于大体积混凝土施工来说，振捣与分层浇筑之间存在着不可分割的联系。在混凝土浇筑之前，需要对振捣设备的参数浇筑性能及外部温度进行详细了解，并结合具体的工程需要对其进行一定的调整。在振捣操作中，需要保证振动时间间隔相当，而在混凝土完全捣实之后才能结束施工。插入振捣器的深度需要对于50mm，同时需要尽可能避免振捣器与模板、钢筋等的碰撞，然后将振捣器靠近模板位置，以由内而外的顺序实施振捣操作。其中需要重点关注的是，振捣器的插入需要迅速而准确，拔出时需要平稳而缓慢，如此可以强化混凝土振捣的均匀性，有助于大体积混凝土整体稳定性的提高。
2.5拆模
混凝土浇筑后，水泥水化热的散发会使得混凝土表面产生较大的拉应力，此时贸然拆模会造成混凝土表面温度迅速降低，产生较强的内外温差，内外温差会使得混凝土表面产生一些拉应力，加之混凝土干缩，裂缝自然会出现。因此需要对港口码头大体积混凝土的拆模时间进行科学控制，准确控制拆模时机，以保证混凝土的施工质量。
2.6养护
对港口码头大体积混凝土采用保温保湿养护，可以有效避免裂缝的出现。通常采用麻袋、塑料薄膜、阻燃保温被等材料对浇筑完的混凝土进行覆盖，并在混凝土内部设置温度传感器，对其内外温差进行实时监测，结合图1所示的温度曲线，待混凝土内外温度差小于30℃时，可以将保温措施拆除。
结论：基于大体积混凝土施工技术对港口码头建设的重要性，需要围绕大体积混凝土施工技术的主要内容，针对材料选择、配合比设计、浇筑、振捣、模板施工、养护等流程，对施工技术的应用进行调整与改进，进而为港口码头大体积混凝土施工质量的提升打下坚实的基础。
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论文作者:刘思阳
论文发表刊物:《科技中国》2017年3期
论文发表时间:2017/5/31
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