港口与航道工程大体积混凝土施工裂缝控制研究

张震锋

摘 要：随着我国“一带一路”国家战略的推进与市场经济发展，市场经济发展速度也不断加快，因此港口与航道建设飞速发展，其中大体积混凝土施工出现频率越来越多的建筑结构形式，在我国的各个港口与航道工程中都得到了普及应用。应用范围的扩大决定着大体积混凝土施工的质量问题必然受到重视，本文就是针对港口与航道工程的混凝土施工裂缝质量控制问题进行的研究。

关键词：港口与航道工程 大体积混凝土 施工裂缝

大体积混凝土定义：最小几何尺寸不小于1m的大体量混凝土结构物实体称之为大体积混凝土。随着我国“一带一路”国家战略的推进与市场经济发展，航运交通的压力也与日俱增。为满足我国航运货物的发展需要，我国加快了港口与航道工程新建、扩建与升级改造工程的建设，工程中大体积混凝土构件出现的频率也越来越多。对大体积混凝土施工裂缝的质量控制是质量控制中最为重要的一项，如果大体积混凝土施工中出现严重贯通裂缝的情况，港口与航道工程的使用寿命将缩短，将造成经济损失，因此需要采取多方面的措施来预防和控制大体积混凝土严重施工裂缝的出现，以下是从多个方面分析的混凝土施工裂缝控制措施与方法。

施工裂缝出现的根本原因是混凝土在凝结过程中产生大量的水化热，水化热产生温度应力，而混凝土内部与表面存在温差造成内部变形不一致才出现裂缝产生，温差越大裂缝越大，为避免混凝土严重贯通、深层施工裂缝的出现，根本途径就是加强混凝土胶凝材料水化热发热量的控制工作，这是也最为直接和有效的手段。首先大体积混凝土施工裂缝的可以从以下三方面进行控制。

1.港口与航道工程中混凝土施工的混凝土胶凝材料质量控制

配制混凝土低水化热水泥品种的选择。配制大体积混凝土首先需要做的就是优先选择低热矿渣硅酸盐水泥、低热粉煤灰硅酸盐水泥、低热微膨胀水泥（LHEC），因为这些水泥具有低热性，能降低混凝土内部水化热热量产生。

2.港口与航道工程中混凝土澆筑过程的质量控制

2.1降低大体积混凝土浇筑入仓温度措施

①大体积混凝土浇筑时应采用“分层、分区、循序推进、一次完成”的浇筑工艺；②在施工组织上进行合理安排，如：春、秋季多浇，夏季早晚浇，正午不浇，重要部位安排在低温季节，低温时段浇筑，以降低混凝土入仓温度，避免出现温度裂缝；③对骨料进行预冷，骨料预冷的方法有：水冷、风冷、真空汽化冷却；④采取加冰或加冰水拌和。

2.2加速大体积混凝土散热的控制措施

①采用自然散热冷却降温。用薄层浇筑以增加散热面，并适当延长间歇时间。

②混凝土内预埋水管通水冷却。混凝土内埋设蛇形冷却水管层数，按厚度1米大体积混凝土设置一层蛇形冷却水管，厚度2米设置两层，以此类推；大体积混凝土浇筑时分别在蛇形冷却水管两头与表面预埋若干个测温管，测温线用塑料带罩好，绑扎牢固，不准将测温端头受潮，测温线位置用保护木框作为标志，便于保温后查找；配备专职测温人员，按两班考虑。对测温人员要进行培训和技术交底。测温人员要认真负责，按时按孔测温，不得遗漏或弄虚作假。测温记录要填写清楚、整洁，换班时要进行交底；测温时发现混凝土内部最高温度与部门温度之差达到25摄氏度，应及时通知技术部门和项目技术负责人，并及时采取蛇形冷却管通循环冷水的措施进行冷却，保持混凝土内外部温差不大于25摄氏度；测温工作应连续进行，前3天每2小时测一次，以后每4小时测一次，持续测温至混凝土强度达到28天龄期后，并经技术部门同意后方可停止测温。当大体积混凝土浇筑达到28天龄期后，必须对预埋水管进行灌入高一等级的水泥砂浆封堵处理。

2.3大体积混凝土养护措施

①混凝土浇筑后应立即覆盖保温，先在混凝土表面覆盖二层草席或麻袋，然后在上面覆一层塑料薄膜；②新浇筑的混凝土水化速度比较快，盖上塑料薄膜后可进行保温保养，防止混凝土表面因脱水而产生干缩裂缝，同时可避免草席或麻袋因吸水受潮而降低保温性能；③大体积混凝土浇筑后达到终凝时间立即进行洒水养护，养护期为不少于14天，养护期内必须保持混凝土表面湿润；④停止测温的部位经技术部门和项目技术负责人同意后，可将保温层及塑料薄膜逐层掀掉，使混凝土散热；⑤柱、墙插筋部位是保温的难点，要特别注意盖严，防止造成温差较大或受冻。

3.大体积混凝土配合比设计管理的控制

3.1采用低流态或无塌落度干硬性贫混凝土

3.2改善骨料级配，增大骨料粒径

3.3大量渗粉煤灰，渗合料的用量可达水泥用量的25-60%

3.4采用高效混凝土外加剂

混凝土外加剂在港口与航道工程中有着极其重要的地位，因为添加混凝土外加剂具有使混凝土达到提高混凝土性能、节约水泥、加快施工进度、降低工程造价的作用，此时加入适当的外加剂将会使混凝土某方面的性能得到提高。外加剂常用有缓凝剂、减水剂，它们具有延缓混凝土拌合物的凝结时间，减慢水泥放热速度作用，使混凝土内部温度应力变小。常用外加剂有木质素、糖蜜、MF复合剂、JG3等。外加剂优先选择糖蜜，糖蜜是制糖下脚料经石灰处理而成，糖蜜的适量渗量为0.1～0.3﹪，延长凝结时间2～4h。混凝土外加剂的质量控制应当从从以下四点开展：

（1）采购的外加剂必须具有产品质量检验证书以及生产许可证与产品合格证；

（2）正式使用混凝土外加剂之前，采集样品进行检验，确保混凝土外加剂的成分符合混凝土耐久性的要求；

（3）对混凝土外加剂的生产日期和保质期进行定期的核对，防止过期的产品投入到工程建设中，造成安全隐患；

（4）混凝土外加剂必须现场进行混凝土配制试验，充分掌握外加剂的各项性能和指标，使采购进来的混凝土外加剂是真正适用于港口与航道工程的需要，将不符合实际要求的外加剂及时更换。

4.大体积混凝土施工裂缝的处理

4.1混凝土表层裂缝处理

（1）水泥砂浆修补法。对凿毛、清洗过的湿润表面，用铁抹子将拌制好的高混凝土强度一等级砂浆抹到修补部位，反复压光、养护；

（2）预缩砂浆修补法。预缩砂浆是拌和好后放置30-90分钟才使用的干硬性砂浆。修补时对凿毛、清洗过的湿润表面，用铁抹子将拌制好的高一等级水泥砂浆抹到修补部位，然后填入预缩砂浆，分层用木锤捣实，最后用水泥砂浆反复压光、养护。

4.2混凝土深层、贯通裂缝处理

（1）嵌补水泥砂浆或环氧材料法。对深层裂缝表面凿槽嵌补水泥砂浆或环氧材料，反复压光、养护；

（2）钻孔灌浆处理法。对深层、贯通裂缝表面钻孔灌入微膨化学材料或水泥浆。

5.结语

总而言之，港口与航道工程中大体积混凝土的施工裂缝成因复杂，无法完全避免出现，且港口与航道工程的工期长且施工顺序较为复杂，避免大体积混凝土施工裂缝出现是世界难题。因此必须通过合理有效措施来对港口与航道工程施工裂缝进行质量控制，避免大体积混凝土深层、贯通施工裂缝的出现，出现深层、贯通施工裂缝必须及时灌浆处理，从而保证国家与人民的生命与财产安全。

参考文献：

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[2]林治志.港口与航道工程大体积混凝土裂缝的控制措施分析[J].建筑工程技术与设计，2016，（11）：2715.

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