码头工程胸墙大体积混凝土温度裂缝控制

刘 闯

（中交第三航务工程局有限公司厦门分公司， 福建 厦门 361000）

0 引言

根据混凝土结构实物体积大小，对混凝土进行分类，并规定几何尺寸大于、等于1m 的混凝土结构为大体积混凝土，大体积混凝土是码头施工的重要材料，其质量会直接影响到整体施工质量，从工程中发现，混凝土内部的胶凝材料对温度异常敏感，同时会受到水化作用的影响，一旦内外温度变化差异较大，很容易因为收缩出现裂缝，严重影响码头工程质量。为此，以下将分析大体积混凝土裂缝出现的原因，并提出防治措施。

1 工程案例

本工程泊位是为两个5 万吨级多用途泊位、一个消拖泊位及预留工作船泊位一个5 千吨级多用途泊位、工程泊位的总长度为1306m，排布形式为矩形布置，其中胸墙顶面高程+5.7m，顶宽2 米、底宽8.5 米、高度为3.7 米，第二层方量为80m3。

2 胸墙混凝土发生温度裂缝的成因

胸墙大体积混凝土结构（几何尺寸大于、等于1m），并于2019 年10 月份今进行浇筑作。，进行混凝土浇筑阶段，必须要注意养护作业，因为混凝土内部结构存在遇热收缩的特性，当浇筑进行期间，便会在水化作用下使材料内部温度骤然飙升，混凝土内部结构发生变化，不断向外扩张，膨胀变形，当内部温度降低时，便会收缩变形，混凝土在此阶段内，抗拉强度受到冲击，大幅下降，降温引起的变形与材料形成一对互相作用的拉应力，当拉应力超过混凝土的抗拉强度，便出现裂缝，这就是温度裂缝，温度裂缝大小与对冲拉应力大小与混凝土自身强度等因素有关，因为材料存在一定的差异性，所以不同混凝土产生的裂缝大小不尽相同。为了防止胸墙产生温度裂缝，应该重视施工中的浇筑环节，根据施工情况，合理设计胸墙主体结构混凝土施工方案，重点突出温度裂缝的防控内容，加强混凝土养护力度，从而可以有效的控制温度裂缝生成。

3 胸墙混凝土温控标准和温控原则

收集大量胸墙混凝土浇筑阶段的数据，对混凝土在浇筑阶段，内部温度变化情况已经有了大体的了解，为保证胸墙不出现温差过大的情况，需要做好混凝土温度控制工作，并根据收集数据分析得到的温度变化趋势，制定防控标准，胸墙浇筑温度、混凝土在入模温度、胸墙内部最高温度、混凝土内表温差需要依次控制在30℃、50℃、70℃、25℃范围内。

混凝土内部结构存在遇热收缩的特性，当浇筑进行期间，便会在水化作用下使材料内部温度骤然飙升，混凝土内部结构发生变化，不断向外扩张，膨胀变形，当内部温度降低时，便会收缩变形，这便是温度裂缝出现的主要原因。为此，需要做好混凝土质量控制工作，根据温控标准，监控混凝土内部温度变化，完成混凝土原材料的选择、混凝土拌合、配合比设计、振捣、浇筑直到降温、养护、保温等工作，将大体积混凝土温控控制在标准范围之内。

4 温度裂缝防控措施

4.1 管控原材料

混凝土水泥、掺合料、砂石等材料都是施工重要的组成材料，在工作期间，需要保证材料的应用合理，掌握证砼强度及坍落度标准，明确骨料的成分与含量，根据施工情况，合理调整混凝土水泥量。

4.2 加强养护力度

需要掌握施工情况，各段胸墙施工要求并不相同，增设散热孔，将其放置于胸墙宽度方向的2/3 与1/3 处，根据施工环境合理的安排散热孔的距离，同时还应该科学的选择散热孔设置的位置，凹陷处并不适合增设散热孔，确定散热孔钢筋笼尺寸，同时还需要加固将钢筋顶口位置的钢筋笼，防止灰尘从缝隙中渗入，定期向散热孔底部灌水，将混凝土所处区域的空度控制在合理的范围内，通过胸墙降温工作，防止温度裂缝出现，降低工程质量。在施工阶段还需要明确很多细节，混凝土水泥制备期间，需要合理的管控原材料，明确掺合料、砂石等材料的使用数量，选择低水化热水泥，还需要保证混凝土水泥减水率占减水剂的百分之二十以上，掺和料采用选用Ⅱ级粉煤灰，根据施工要求，保证项目的塌落度与砼强度符合工程要求，明确掺和料及骨料的含量，这样便能降低单位体积混凝土的水泥用量，有效的将施工成本控制在合理区间内。除此之外，还应该重视养护工作，确保混凝土养护时间不低于两周的时间，并在混凝土表面覆盖防护材料，避免雨水、暴晒等原因，破坏混凝土结构，保证混凝土表面处于湿润状态，定期检查防护材料覆盖是否严密，防止混凝土因外界因素出现质量问题。

4.3 温度监控工作

在浇筑工作之前，必须整理好温度裂缝预防方案，召开施工会议，将内容传达给每个参与作业的人员，并根据方案内容，完成施工准备工作，铺设温度传感器装置，进行这项工作的时候，还应该注重细节，采用透明胶布包裹传感器测头，通电试验检测装置是否可以正常适应，开展浇筑作业之前，务必保证准备工作与试验工作进行完毕。当准备工作结束后，需要加强浇筑环节监管工作，温度测试在混凝土浇筑期间进行，多次实验，测试混凝土温度。

分析以往浇筑作业，发现混凝土在浇筑开始后，温度将持续升高，峰值一般集中于浇筑作业后的3～4 天之间，为此需要重点加强这两天的温度监测工作，根据方案内容，初期以2h 为一循环，测试混凝土内部温度，逐渐延长监测周期时间，根据掌握的数据，分析温度变化规律，直到温度变化趋于稳定，其中胸墙混凝土共分5 层布置温度监测点，其中冷却水水温测点、养护水水温测点的位置应该根据施工现场灵活设置。监测期间可以掌握胸墙混凝土温度的变化情况，发现温差过大时，必须要尽快采取行动，根据工作情况结合温控标准，采取应对手段，控制温度裂缝出现。

5 裂缝补救措施

根据温度裂缝标准数值，将胸墙浇筑温度、混凝土在入模温度、胸墙内部最高温度、混凝土内表温差依次控制在30℃、50℃、70℃、25℃范围内，定时检测胸墙内部温度，如果浇筑阶段，胸墙并没有出现裂缝，说明混凝土温度裂缝防控工作进展的非常理想。对沿裂缝走向骑缝凿深度大于30mm 的U 型凹槽，为了保证工程项目的质量，能够达到施工要求，需要在工作开展之前，清除槽内松散层中的浮灰、油污。除此之外，还需要制定裂缝修补方案，根据裂缝超出规范要求，合理选择修补手段。使用环氧树脂充填裂缝，与同条件下的混凝土无明显差别，修补效果优异，可以大范围应用。

6 施工注意事项

进行现场监测之前，项目负责人需要进行现场勘察，结合施工要求，判断并确定危险源，根据温度裂缝标准数值以及施工方案，拟定防范措施，编写及应急预案，选择的防范技术需要具有可行性，开展工作之前，必须进行安全教肓和安全交底，确保现场工作人员了解施工内容，加强监管力度，明确每个工作人员的职责，保证现场工作人员可以按照工艺流程开展监测工作。工作能否顺利进行，还需要全面的考虑施工情况，做好协调、统筹工作，钢筋安装、混凝土浇筑等现场作业队伍需要遵循现场协调人员的调配，服从命令，确保施工可以顺利进行，这是温度裂缝防控工作可以有序开展的重要保障。

7 结语

混凝土硬化期间，容易因为水化作用，破坏混凝土内部结构，这便是裂缝情况出现的主要原因，施工环境的平均温度在30℃左右，而胸墙浇筑后混凝土温度不低于78℃，内外温度差异过大，变会在水化作用下，破坏混凝土内部结构，掌握混凝土裂缝原因之后，需要在胸墙浇筑阶段，注重养护作业，增设散热孔、淡水足量供应，控制混凝土内部温度，灵活的根据施工环境，开展降温工作变得异常重要。施工人员需要严格遵守工艺要求，项目负责人在项目成立之前，需要对现场进行实地勘察，结合施工要求，判断施工存在的安全隐患，根据温度裂缝标准数值，制定施工方案，拟定防范措施，编写及应急预案，选择的防范技术，保证施工技术应用实际工程中，可以保证工程作业顺利进行，还需要进行安全教肓和安全交底，确保现场工作人员了解施工内容，加强监管力度，保证现场工作人员可以按照工艺流程开展监测工作，在施工过程中，需要加强混凝土养护力度，防止混凝土发生裂缝，提升建筑项目施工质量。