分析港口與航道工程大體積混凝土施工裂縫控制

1、    分析港口與航道工程大體積混凝土施工裂縫控制    劉李根摘要：隨著現(xiàn)代交通的不斷發(fā)展，交通運(yùn)輸?shù)墓ぞ卟粩喑F(xiàn)代化、快速化、科技化的方向發(fā)展，因此，港口和航道工程的施工質(zhì)量水平也必須不斷的提高。本文就港口與航道工程大體積混凝土施工裂縫進(jìn)行分析、控制。關(guān)鍵詞：港口與航道工程；大體積混凝土；施工裂縫；控制措施一、港口與航道工程大體積混凝土的特點(diǎn)一般來說，當(dāng)混凝土的體積足以影響混凝土的水化熱變化（混凝土內(nèi)外溫差達(dá)到25），這樣的混凝土才被稱為大體積混凝土。在施工港口與航道工程過程中，由于受到環(huán)境水的作用的施工工程，所以，多為大體積混凝土使用在工程當(dāng)中，

2、這類混凝土的自身特點(diǎn)突出。具體來說，由于塊體較大的大體積混凝土，所用混凝土總量在其結(jié)構(gòu)端面也較大；與混凝土建筑工程澆筑方法不同，大體積混凝土的澆筑在港口與航道工程中大部分以分縫分量的方法進(jìn)行，使得單次混凝土用量減少，混凝土澆筑的效率與質(zhì)量從而有效提高；對(duì)大體積混凝土外界溫度的影響，在混凝土中尤其是內(nèi)外溫差較大情況下，將發(fā)生不同程度的變化在混凝土內(nèi)部結(jié)構(gòu)，這就使得混凝土養(yǎng)護(hù)的難度加大，為了降低混凝土表面溫度通常施工人員利用水管以冷水來操作，從而達(dá)到養(yǎng)護(hù)的要求；另外，多是以構(gòu)造筋為主，在大體積混凝土內(nèi)部，很少加設(shè)配筋，這樣有利于保證港口與航道工程大體積混凝土的抗腐蝕性能、抗?jié)B性等。二、港口與航道工

3、程大體積混凝土施工裂縫的成因與普通混凝土施工類似，港口與航道工程大體積混凝土施工也會(huì)產(chǎn)生裂縫問題，而且施工裂縫的成因較多，無論是混凝土內(nèi)部收縮，還是外部溫度變化以及外力作用，都可能引發(fā)大體積混凝土的裂縫現(xiàn)象，影響港口與航道工程的質(zhì)量與使用性能。1、水泥水化熱水泥在水化過程中要釋放出一定的熱量.而大體積混凝土結(jié)構(gòu)斷面較厚.表面系數(shù)相對(duì)較小，因此水泥發(fā)生的熱量聚集在結(jié)構(gòu)內(nèi)部不易散失。這樣混凝土內(nèi)部的水化熱無法及時(shí)散發(fā)出去，以至于越積越高.使內(nèi)外溫差增大。單位時(shí)間混凝土釋放的水泥水化熱。與混凝土單位體積中水泥用量和水泥品種有關(guān)。并隨混凝土的齡期而增長。由于混凝土結(jié)構(gòu)表面可以自然散熱，但內(nèi)部的最高溫度

4、多數(shù)發(fā)生在澆筑后的最初35天。然后開始緩慢降溫。2、溫度應(yīng)力引起裂縫（溫度裂縫）溫度裂縫產(chǎn)生主要原因是由溫差造成的。溫度裂縫的產(chǎn)生可分為以下三種情況：混凝土澆注初期，產(chǎn)生大量的水化熱，由于混凝土是熱的不良導(dǎo)體，水化熱積聚在混凝土內(nèi)部不易散發(fā)，常使混凝土內(nèi)部溫度上升，而混凝土表面溫度為室外環(huán)境溫度，這就形成了較大的內(nèi)外溫差，造成混凝土內(nèi)部膨脹高于外部，此時(shí)混凝土表面將受到很大的拉應(yīng)力，而混凝土的早期抗拉強(qiáng)度很低，這種內(nèi)外溫差在混凝土凝結(jié)初期產(chǎn)生的拉應(yīng)力當(dāng)超過混凝土抗拉強(qiáng)度時(shí)，就會(huì)導(dǎo)致混凝土裂縫（這時(shí)的裂縫一般為表面裂縫）；在拆模前后，表面溫度降低很快，造成了溫度陡降，也會(huì)導(dǎo)致裂縫的產(chǎn)生（這時(shí)的裂

5、縫一般為表面裂縫）；當(dāng)混凝土內(nèi)部達(dá)到最高溫度后，熱量逐漸散發(fā)而達(dá)到使用溫度或最低溫度，它們與最高溫度的差值就是內(nèi)部溫差，這種溫差將在混凝土內(nèi)部產(chǎn)生拉應(yīng)力，若拉應(yīng)力超過當(dāng)時(shí)的混凝土抗拉強(qiáng)度時(shí)，就會(huì)導(dǎo)致內(nèi)部裂縫的產(chǎn)生。在以上三種溫差中，較為主要是由水化熱引起的內(nèi)外溫差。根據(jù)溫度應(yīng)力引起的原因可分為兩類：（1）邊界上沒有任何約束或完全靜止的結(jié)構(gòu)，如果內(nèi)部溫度是非線性分布的，由于結(jié)構(gòu)本身互相約束而出現(xiàn)的溫度應(yīng)力。（2）結(jié)構(gòu)的全部或部分邊界受到外界的約束，不能自由變形而引起的應(yīng)力。3、除了這兩個(gè)因素之外，能夠引發(fā)大體積混凝土施工裂縫的因素還有如化學(xué)反應(yīng)、外部荷載等。施加超標(biāo)的荷載，在混凝土未完全成型前，

6、或者各種堿骨料在混凝土內(nèi)部相互發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，引起混凝土內(nèi)部結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，增加體積，也會(huì)導(dǎo)致施工裂縫。隨著混凝土大量水初期化熱的逐漸散去以及后期自由水在混凝土內(nèi)的蒸發(fā)，在不受外力的情況之下混凝土，會(huì)自行的產(chǎn)生收縮變形在硬結(jié)的過程中，而其內(nèi)部的鋼筋等約束對(duì)這種收縮變形則會(huì)有效地抵制，在混凝土的內(nèi)部從而使得產(chǎn)生了相應(yīng)的拉應(yīng)力，當(dāng)超過的拉應(yīng)力強(qiáng)度不在混凝土所容許的拉應(yīng)力之時(shí)，則引起裂縫的產(chǎn)生。三、港口與航道工程大體積混凝土施工裂縫控制策略在港口與航道工程大體積混凝土施工過程中，施工人員必須提高對(duì)施工裂縫的重視，積極分析引發(fā)施工裂縫的因素，并結(jié)合實(shí)際情況，以“預(yù)防為主、治理為輔”作為原則，制定各項(xiàng)科學(xué)、

7、合理的施工裂縫控制方案，實(shí)施行之有效的施工裂縫控制措施，以最大程度地降低施工裂縫產(chǎn)生的概率，保證港口與航道工程大體積混凝土施工的質(zhì)量。1、采取科學(xué)、合理的溫控措施為了有效地保證大體積混凝土不會(huì)開裂，在優(yōu)化混凝土配合比的基礎(chǔ)之上，還必須得嚴(yán)格的控制其原材料的溫度。我們?cè)谑┕さ倪^程之中，將混凝土的入倉溫度，夏季就控制在26.5以上，冬季則是控制在23以下。值得注意的是，其采取一個(gè)科學(xué)、合理的澆筑方式，比如，采用分層分塊的澆筑，并采取每層混凝土內(nèi)部埋設(shè)散熱水管的措施，當(dāng)外部氣溫比較高的時(shí)候，采取覆蓋噴淋養(yǎng)護(hù)的措施，氣溫比較低的時(shí)候，在各層混凝土的頂面等到終凝之后，再依據(jù)施工的情況來采取蓄水養(yǎng)護(hù)或是麻

8、袋覆蓋養(yǎng)護(hù)的內(nèi)散外保措施，來防止因?yàn)閮?nèi)外溫差過大而產(chǎn)生的溫度應(yīng)力所造成混凝土表面的開裂。2、正確選用粉煤灰正確選用粉煤灰，不但可以有效地減少水泥用量，降低其成本，而且還能降低混凝土的水化溫升，同時(shí)能配制出利于泵送的混凝土，對(duì)施工來說相當(dāng)?shù)挠欣７勖夯抑械牟Ａw是與ca（oh）2反應(yīng)而產(chǎn)生膠凝性的，而粉煤灰的球形玻璃體是比較穩(wěn)定的，表面又是相當(dāng)?shù)拿苤?，所以就不容易水化，?dǎo)致混凝土的溫升隨之也會(huì)受到一定的影響，對(duì)保證混凝土不開裂具有非常有利的作用。其中，粉煤灰中含有較多的sio2，al2o3，并與ca（oh） 2化合能力也比較強(qiáng)。3、改善大體積混凝土施工的約束條件港口與航道工程大體積混凝土安排合理

9、的施工工序，也是對(duì)施工裂縫有效避免的關(guān)鍵。因此，必須按照施工規(guī)定，施工人員對(duì)適宜的施工技術(shù)合理選擇，并對(duì)創(chuàng)新的施工方法積極探索，混凝土應(yīng)力集中情況盡量避免。同時(shí)，為了減少混凝土結(jié)構(gòu)溫度約束，還可以預(yù)留溫度伸縮縫，產(chǎn)生施工裂縫的概率有效降低。4、加強(qiáng)大體積混凝土施工的養(yǎng)護(hù)力度混凝土澆筑過程以及成型過程的養(yǎng)護(hù)工作是極其重要的，施工人員必須時(shí)刻注意混凝土表面溫度，在混凝土表面覆蓋不同厚度的草墊或者控制灑水量等措施來減少干縮，避免施工裂縫產(chǎn)生。另外，施工人員必須在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，切勿忽視養(yǎng)護(hù)工作，一般來說，混凝土養(yǎng)護(hù)時(shí)間應(yīng)該控制在兩周以上。結(jié)語：在港口與航道工程大體積混凝土施工過程中，大體積混凝土施工裂縫的控制是施工管理中最為重要的一項(xiàng)工作，因此，相關(guān)施工人員必須提高對(duì)大體積混凝土施工裂縫問題的重視，積極分析施工裂縫的成因，并針對(duì)不同的裂縫情況提出不同的控制策略，以最大程度地避免施工裂縫，提高施工質(zhì)量。參考文獻(xiàn)：1 魯少林，高小玲.水工大體積混凝土裂縫產(chǎn)生的原因與預(yù)防措施j.水電站設(shè)計(jì)，2008，40（03）.2 代寶龍，薛清城. 分