港口与航道工程大体积混凝土施工中的裂缝问题及控制研究

山东省交通工程监理咨询有限公司 山东济南 250101

随着我国交通运输行业的不断发展，船运货物运载量大、运费成本低的特点，使内河及海上运输逐渐引起人们的关注和重视。对于未来的运输发展而言，确保港口与航道工程建设质量至关重要。但从当前的施工现状来看，裂缝问题在港口与航道工程大体积混凝土施工中十分常见，降低了工程实体施工质量，影响了水工结构物的使用年限。从长远角度来看，还会对我国社会经济发展产生深远影响，不利于水上运输经贸的可持续稳定发展。

1 大体积混凝土施工中裂缝问题产生原因

1.1 温度影响

基于以往大量的施工经验，在大体积混凝土浇筑施工期间，温度是砼裂缝产生的常见影响因素之一。大体积混凝土单次浇筑的混凝土总量较大，所产生水化热较多需要采取可靠的措施来进行释放，确保混凝土内部及外部环境不产生较大的温差。如果没有提供有效措施来释放内部堆积温度，那么在内外温差作用下，很容易导致结构产生裂缝问题。另外，外界温度过高或过低，会造成混凝土过早凝结或者受冻的情况，这些问题也会影响到结构的凝结状态，从而增加裂缝问题的发生几率。

1.2 水化热影响

在港口与航道工程中，所使用到的水泥总量较多，水泥混合材料在和拌和用水接触到一起之后会产生水化热，混凝土在凝结硬化过程中对外释放出大量热量，而混凝土结构内部温度随之急剧升高。例如，在船闸闸室底板浇筑后，水化热作用带来的直接影响是会产生局部膨胀和收缩的情况，此时结构变化情况如果超过了底板预期抗拉应力，那么此时结构便会出现伸缩裂缝，影响到底板结构的整体性。

1.3 外在荷载影响

除了上述提到的影响因素外，外在荷载也是影响大体积混凝土施工质量的重要影响因素。总结以往施工经验，在具体施工过程中可体现为以下几方面：第一，混凝土结构在未达到规定最小养护时间，砼强度上升到一定强度时，便继续了下一阶段的施工，在结构自重和外部荷载作用下，导致结构出现裂缝问题。第二，前期设计环节内容不合理，使得结构预期承重能力不达标，使其在自身重量和外界荷载作用下出现了裂缝问题。

2 大体积混凝土施工裂缝问题的控制措施

2.1 做好材料质量控制

通过做好材料质量控制，加强原材进场试验检测质量控制关，可以确保施工过程材料的合规性，为后续施工活动的开展奠定基础。结合大体积混凝土技术单次材料用量较多及港航工程混凝土结构耐久性要求较高，对与混凝土原材料各项试验指标控制较为严格，因此港口与航道工程多是在施工现场建立混凝土自拌站，对每批进场原材料进行严格试验检测质量控制，严把原材进场质量关，杜绝不合格材料用于工程实体。在具体工作过程中，首先，需要做好前期各项原材厂家的考察筛选工作、做好砼配合比试配工作、加强原材质量控制和混凝土拌合工作等。其次，现场监理对于混凝土原材料质量、拌和质量要严格进行监督，确保混凝土质量符合要求。最后，混凝土运输车辆到达浇筑现场后需要对混凝土进行塌落度、流动性等参数进行试验检测，确定混凝土和易性各项指标符合现场施工要求。

2.2 加强施工温度控制

通过加强施工温度控制，可以降低温度裂缝的发生几率，提高混凝土实体质量。在具体实践中需要注重以下两部分：第一，对于材料温度进行控制，在砼运输过程中保持持续搅拌，同时根据外界温度情况做好材料保温、遮阳等工作，避免砼运输过程中出现早凝的情况。第二，对于外界环境温度进行控制，总结以往管理经验，混凝土浇筑时的最佳温度在15 到25℃，当气温低于5℃或者超过35℃时，不适合混凝土浇筑活动的开展。因此在混凝土浇筑过程中，也需要选择适宜的浇筑时机，从而降低不利环境因素条件对施工施工质量的影响，最终确保砼浇筑施工质量符合要求。

2.3 做好养护管理工作

通过做好养护管理工作，有利于混凝土结构的顺利成型，确保结构基础质量的合规性。结合港口与航道工程量的基础特点，在具体工程实施过程中，首先要做好保温或者保湿工作，对于冬季比较冷的情况下，需要在结构砼初凝之后，在上面及时覆盖一层保温层，确保内外不产生较大温差。而对于夏季温度较高的情况，在表面覆盖土工布或草席，定期洒水保湿，确保内部水化热顺利释放。其次，做好养护时间管理，最小养护周期不得少于14 天，部分结构养护周期需超过28 天[1]。最后，开展下步施工作业前需要对其强度进行检查，待满足要求后再进行下一步工序施工，以减少裂缝危害。

2.4 加强现场施工管理

通过加强现场施工管理，及时发现存在的问题，从而采取措施优化现场施工作业条件。施工单位应在现场建立可靠的质量保证体系，筛选综合素质技术实力较强的人员来来加强现场质量控制，同时加强施工过程的质量管控力度，确保各施工作业环节的合规性。同时要建立有效的奖惩和责任管理体系制度对相关施工作业质量情况进行有效的监督管控，同时也可以提升作业人员的工作积极性，降低人为因素所带来的干扰性[2]。

2.5 及时处理裂缝问题

裂缝产生后要加强对裂缝宽度、深度、发展趋势的的监测，待裂缝稳定后通过第三方试验检测出具报告确定裂缝的类型，有针对性的采取措施修补裂缝，降低裂缝对砼结构实体质量影响。对于一些表面的细小裂缝，可以对表层进行打磨后重新进行涂刷，使其可以完整覆盖到待修复表层，按要求完成修复工作，确保结构修复结果的可靠性；对于裂缝宽度和深度较小的病害，可以采用压力注浆法对其进行处理，控制好注浆时压力和流量，待拌和料从裂缝中溢出后停止继续浇筑；针对参数较大的裂缝需要评估其具体原因，基于原因分析结果来匹配相应的处理手段，如注浆法、开槽法等，从而确保裂缝处理结果的可靠性[3]。

3 结语

综上所述，做好材料质量控制，可以确保施工过程材料的合规性，加强施工温度控制，可以降低温度裂缝的发生几率；做好养护管理工作，有利于提高混凝土结构实体质量；加强现场施工管理，及时发现存在的潜在问题，采取措施及时处理，有效降低对砼实体及表观质量的影响。通过采取合理措施来降低砼裂缝等通病问题的产生，对于提升水工结构耐久性有着积极的作用。