港口与航道工程大体积混凝土施工中的裂缝问题及控制分析

许冬冬

摘要：随着改革开放的深入，我国城市化建设步伐一直在不断的加速，城市化建设的加快，让一栋栋高楼大厦在城市中屹立，让一条条宽阔又安全的公路在城市中穿梭。城市化建设的同时，也带动了我国港口与航道工程的高速发展。在发展过程中，为了让港口与航道工程平稳发展，必须要保证港口与航道施工的质量及安全问题，在进行施工过程中，要对每一个环节都进行严格的把关。本文主要通过分析港口与航道工程施工中存在的质量问题，给出合理的解决措施，为我国港口与航道工程事业更好的发展做贡献。

【关键词】港口；航道工程；大体积混凝土；裂缝

海洋航运是我国进出口中重要的运输方式，提高海洋航运的承受力对我国经济发展有重要的意义。港口和航道工程是海洋航运的组成部分，关系着海洋航运的安全。大体积混凝土施工中常出现裂缝问题，港口和航道工程也不例外。港口与航道工程中的大体积混凝土施工中的裂缝是不可避免的问题，也是严重的安全隐患，需要加强施工控制和管理，避免影响施工质量。

混凝土是工程施工中的重要材料，混凝土施工质量关系着整个工程的质量和工程使用的安全性。混凝土施工中的裂缝问题也是一项重要难题。我国经济发展中，作为对外通商口岸和综合交通体系中的一部分，港口和航道发挥着不可或缺的作用。大体积混凝土施工不可避免地出现裂缝问题，需要通过科学合理的方式控制裂缝，保证港口和航道的安全。混凝土是航道建设中除钢筋外最为主要的成分。在港口与航道工程中，导致混凝土出现裂缝的原因主要有三个。分别是温度原因、受缩原因、其他原因以及道德及技术等原因。在这里首先介绍一下道德及技术原因。道德及技术原因又可以分为三个小原因，第一个，如果施工过程中为了节约成本，选用的混凝土质量不合格或者性能较差，那么在施工完成后，很容易出现混凝土没达到使用寿命就出现裂缝的情况；第二个，虽然选用了符合国家标准的混凝土作为填充原料，但是混凝土和水的混合比例没有调配好，在进行填筑时，出现混凝土含水量过高或者过低的情况，都会导致港口与航道航道质量出现问题，从而加快混凝土出现裂痕的情况；第三个，有符合标准的混凝土，混凝土的调配比例也符合比例要求，但是在浇筑的过程中，浇筑不均匀，不平衡，没有分层进行浇筑，所以在后期也会增加混凝土出现裂痕的概率。本文主要通过讨论港口与航道施工过程中混凝土出现裂痕的原因及存在问题，给出合理的解决措施，希望对我国相关港口与航道工程有帮助。

1.港口与航道工程大体积混凝土施工特征

港口与航道工程施工地点通常是海岸边和近滩，环境比较特殊，受到严重的海水腐蚀，因此需要使用大体积混凝土。大体积混凝土是体积超过400m3的混凝土，厚度超过1m，长度超过20m。大体积混凝土需要更多的混凝土总量，表面积比较大。在港口和航道工程中，大体积混凝土比较常见。在施工过程中，大体积混凝土通常采用分缝分量的方式进行施工，这种方式可以控制混凝土使用量，減少单次混凝土浇筑量，以保证混凝土浇筑的效率和质量。

鉴于以上原因，在港口与航道工程中，如果大体积混凝土在施工中出现的裂缝过多，将无法保证工程施工质量，也将导致工程存在安全隐患，因此需要对大体积混凝土的裂缝加强控制。

2.港口与航道工程大体积混凝土施工中的裂缝原因

2.1温度原因

大体积混凝土施工过程中内部和外部的温差，是产生混凝土裂缝的重要因素。在混凝土浇筑的过程中，会出现温差变化。在浇筑初期，在一系列反应下，混凝土组分间反应出现水化热现象，内部温度就会上升。由于热胀冷缩原理的存在，当混凝土内部温度和外部温度有较大的差异，内部逐渐膨胀变大，出现变形，表面的变形远远不及内部，导致出现拉应力。随着时间的增加，表面的拉应力也不断扩大。在混凝土拆模前后，表面温度会急剧下降，导致内部和外部温度差异，最终也同样会出现裂缝。

2.2收缩原因

收缩也是大面积混凝土出现裂缝的一个重要原因。收缩有塑性收缩、干燥收缩、自身收缩等。随着混凝土逐渐硬化，水分不断向外蒸发，外部的自然环境比较干燥，蒸发到一定的程度，就会开始收缩，从外向内进行，由于干燥收缩导致出现裂缝。塑性收缩不仅由于水分蒸发造成的，而且也有混凝土自身泌水量的原因。在水分蒸发过程中，当蒸发量超过泌水量，混凝土表面出现塑性收缩，导致裂缝问题。混凝土自身也会由于收缩出现裂缝，在高温的环境下，混凝土中使用的水含量低，水泥的活性较大，表面容易出现剧烈收缩，导致裂缝。

2.3其他原因

大面积混凝土裂缝也有其他原因导致的，比如外部荷载、化学反应等。大体积混凝土在没有完全成型时，外部荷载过多，容易使其出现裂缝，随着荷载的增加，裂缝也会越来越多。当混凝土内部出现化学反应，内部结构相应变化，最终也会出现裂缝。

3.港口与航道工程大体积混凝土施工中的裂缝控制措施

3.1严格控制施工温度

为减少大面积混凝土裂缝，施工中要严格控制温度，控制好混凝土的初始温度和逐渐成型时的温度。全面监测外界环境温度的变化，控制好混凝土成型的整个过程。施工人员可以通过洒水、加冰等方式，在施工中控制混凝土的初始温度，使其保持在一定的范围内，避免内部和外部的温差过大。混凝土浇筑尽量在晚上进行作业，夜间的温度相对较低，混凝土的温度也相对低，内外温差不会过大，减少出现裂缝的可能性。

3.2优化施工条件

港口与航道工程大体积混凝土施工中，裂缝的出现与许多客观原因有关，相关人员要优化施工条件，合理安排施工流程，防止出现裂缝。制定严格的施工规范和工序，施工人员要遵守相关规范和操作工序，预防混凝土内部应力集中的问题，降低裂缝的几率。在大体积混凝土施工中，要积极探索新技术，加强对工作人员的培训，提高综合素质和专业技能，严格按照各种流程执行，保证施工质量。

3.3改善约束条件

要改善大体积混凝土施工中的约束条件，充分体现混凝土和钢筋的作用，应用预应力构件与混凝土内部存在的应力抵消，防止发生裂缝。施工中可以分层浇筑大体积混凝土，或者分块浇筑，有效布置施工缝，充分释放混凝土的内部约束，也可以预留一定数量的温度收缩缝，降低内部约束力。或者缩小相邻混凝土施工中存在的时间差，也可以减少内部约束力。改善施工约束条件，科学合理施工，可以控制裂缝问题。另外，港口与航道工程大体积混凝土施工中要不断探索有效的条件，解决施工中的问题。

3.4做好后期养护

大面积混凝土的质量和后期的养护有密切的关系，加强后期养护有利于提高混凝土的质量，从而减少裂缝问题。施工单位要有专门的人员检测大体积混凝土的温度，采取合理的措施加强温度控制，保持混凝土的温度。通常采用洒水降温、覆盖草垫保温的方式，进行混凝土的养护，使混凝土表面保持濕润，避免产生裂缝。当混凝土内外温差比较大，压力不同，内部结构发生变化，影响养护工作，即使冷水降温也不会达到理想的效果。因此，需要管理人员在养护中要加强监督管理，全面执行养护工作，保证养护的质量，防止施工中出现裂缝。混凝土浇筑完成，最佳养护时间是半个月。施工人员要尽早将表面抹平，清理表层积水，控制好混凝土的伸缩性能。冬季施工需要加盖保温，定期测量，避免过大的温度差，通常不能超过 24℃。

3.5做好原材料配合比

要合理配比施工材料，避免因为过大比例的水泥出现裂缝问题。原材料配合比的质量直接影响混凝土的质量。施工单位要依据港口与航道工程的实际情况，优化混凝土配合比设计，采用优质原材料，严格控制整个原材料的配合比过程和实施过程，管理监督混凝土的搅拌和养护工作。原材料配合比设计的科学合理，可以从根本上控制裂缝，促进大体积混凝土施工质量的提高。

3.6加强对混凝土裂缝的防护

混凝土质量高低，混凝土浇筑技术高低和混凝土调配比都决定着整个港口与航道工程施工的寿命长短。为了让混凝土的使用寿命延长，需要对混凝土进行合理的防护。除此之外，还需要结合具体情况对混凝土进行防护。例如在烈日炎炎的夏日，温度较高，为了让混凝土的使用情况更好，可以选用井水拌制混凝土，达到降低温度的效果。除此之外，还需要对施工完成后的港口与航道进行防护，对出现裂缝的地方进行及时补救，防止出现不可挽救的问题。

4.结束语

港口与航道工程大体积混凝土施工中，裂缝是不可避免的问题，需要通过合理的手段控制裂缝，减少裂缝发生的几率。大体积混凝土表面积大，接触面积增大，浇筑方法不易，与普通的混凝土浇筑和内部结构都有不同，并且受外界温度影响大的特点。受温度、收缩等因素的影响，大体积混凝土施工中可能出现裂缝的问题，因此要严格控制施工温度，优化施工条件，改善约束条件，做好后期养护，以及原料配比等问题。为了让我国的城市化建设更美好，更高效，在港口与航道施工方面必须要确保施工的施工质量。而港口与航道施工作为城市化建设施工非常重要的一个环节，港口与航道施工质量的好坏，决定着城市化整体的施工的质量，其施工的质量会影响到人们出行的安全性，所以，港口与航道施工的质量控制，能够为人们提供安全的出行环境。

在港口与航道施工中总会出现一些质量不合格的问题，我国应该在进行港口与航道工程施工中，根据以往的经验，提前做好质量控制分析，然后对工程的重点环节重点对待，尽量避免港口与航道工程施工的质量问题。 随着我国对外贸易和航运事业的发展，大体积混凝土使用更加普遍，要重视大体积混凝土施工中的裂缝问题，保证混凝土的质量，保障工程质量和航运事业的发展。

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