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【摘要】港口工程是我國當前工程建設的重要項目之一,混凝土作為港口工程重要的原材料,其質量問題受到了越來越廣泛的關注?;炷潦┕?a href="http://www.gaoruijun.cn/gclw/hntlw/713717.html" target="_blank">裂縫是目前港口工程施工中最常見的質量問題。論文主要對裂縫的成因以及相應的控制措施進行了探討,以期進一步提高港口工程的施工質量,促進港口工程建設事業的發展。
【關鍵詞】港口工程;混凝土裂縫;成因;控制措施
1引言
在港口工程項目中,根據構筑物規模的不同,可以將混凝土分為大體積混凝土以及一般混凝土兩種。在實際施工中,根據不同區域的用途,其所用的施工技術也有所不同?;炷潦┕ち芽p的存在嚴重制約了港口工程的建設發展,近年來,行業內針對混凝土施工裂縫的問題也給予了更多的研究,探討有效的混凝土施工裂縫控制措施具有非常重要的現實意義。
2港口工程大體積混凝土的施工特點
大體積混凝土主要是指混凝土結構物實體最小幾何尺寸不小于1m的大體量混凝土,或預計會因混凝土中膠凝材料水化引起的溫度變化和收縮而導致有害裂縫產生的混凝土。港口工程施工過程中,需要的混凝土多數是大體積混凝土。大體積混凝土的特點主要表現在以下幾個方面:(1)混凝土本身體積較大,因此,其結構斷面使用的混凝土量也較大;(2)澆筑方法不同。為了避免混凝土結構內外溫差過大導致裂縫的產生,提高混凝土腳趾的質量和效率,大體積混凝土一般采用分縫、分量的方式澆筑;(3)受外界環境因素影響較大,尤其是溫度,結構內外溫差較大時,很容易導致裂縫的產生。
3混凝土裂縫的成因
3.1混凝土結構
內外溫差混凝土材料的厚度、水泥含量及類別、使用溫度等都是導致混凝土裂縫產生的主要原因,其中混凝土內外溫差是導致其裂縫產生的最主要原因。在實際的施工過程中,合理控制混凝土的內外溫差是降低混凝土施工裂縫產生的有效手段?;炷磷陨淼膶嵝暂^差,澆筑初期,混凝土的彈性模量和強度都很低,對于水化熱急劇溫升引起的變形約束不大,溫度應力也就較小。隨著混凝土齡期的逐漸增長,彈性模量和強度相應提高,對混凝土降溫收縮變形的約束愈來愈強,即產生了很大的溫度應力,當混凝土的抗拉強度不足以抵抗該溫度應力時,就會產生溫度裂縫。
3.2混凝土的收縮
混凝土自身的收縮也是當前常見的一種產生裂縫的原因。一般而言,根據混凝土收縮形式的不同可將混凝土裂縫分為塑性裂縫、干燥裂縫以及自身收縮裂縫等。如果混凝土的外部環境過于干燥,那么在混凝土硬化之后其內部水分就會蒸發,水分的大量散失,導致內部與外部產生相對收縮變形,進而產生裂縫?;炷羶炔颗c外部水分的過量蒸發會導致混凝土干燥裂縫以及塑性裂縫的產生。另外,當混凝土外部溫度過高或水泥的活性過大時,也會使混凝土表面產生裂縫。
3.3施工條件和施工工藝
在港口工程施工過程中,如果施工工藝或施工條件發生變化,很容易造成混凝土結構裂縫的產生。如外界環境變化,包括環境溫度和濕度等,會導致混凝土結構內部產生溫度應力,當溫度應力大于混凝土的抗拉強度時,混凝土表面就會產生裂縫。因此,在港口工程施工過程中,必須要注重施工條件的變化,并嚴格按照施工工藝要求進行施工,以避免因外界因素影響導致產生裂縫。
4港口工程中混凝土裂縫控制措施分析
4.1優化設計
結構設計階段是有效防止混凝土施工裂縫產生的關鍵時期,這一過程對設計人員的專業水平以及綜合素養提出了更高的要求。設計時,設計人員要靈活處理好混凝土“抗”與“放”的關系?!翱埂笔腔炷翗嫾谕饬Φ淖饔孟聲a生一定的形變,要防止混凝土裂縫的產生就必須采取必要的措施控制混凝土的形變量。而“放”主要是指在沒有特定約束力環境下的混凝土構件沒有足夠的變形空間,此時也需要采取一定的措施防止混凝土裂縫的產生。進行混凝土結構設計時,應避免混凝土因結構斷面發生突變而導致應力集中問題。設計人員可以在結構設計時引入相應的補償機制,降低混凝土因形變而產生裂縫的概率,進而實現混凝土抗裂。
4.2合理控制原料的質量
原材料是影響工程項目施工質量的關鍵因素,因此,在港口工程施工中,必須嚴格把控混凝土材料的質量,盡量選擇符合工程需要的水泥種類以及強度級別。在施工過程中,選擇碎石和砂石等材料時,要保證與水泥的級別相符合。施工中要注意嚴格按照相應的施工技術規范進行配比設計,并按照工程的實際需要選擇合適的添加劑。如果施工過程中需要使用膨脹劑,則必須對其性能進行試驗驗證,以保證其滿足工程施工質量的要求。
4.3做好施工過程中的溫度控制
工作溫度控制是防止混凝土裂縫產生的關鍵。在夏季施工時,澆筑混凝土時必須嚴格把控澆筑層的厚度。只有控制好澆筑層的厚度才能保證混凝土結構具備良好的散熱性能,這樣可以有效降低大范圍溫度裂縫的產生。在實際施工過程中,其溫度控制主要可以從以下方面入手:(1)改善骨料級配,可以選用干硬性混凝土,同時摻入混合料。另外,可以采用添加引氣劑或塑化劑等措施減少混凝土施工過程中的水泥用量;(2)進行混凝土拌和時,可以通過加水的方式將碎石冷卻,進而有效降低混凝土的澆筑溫度;(3)將水管埋設在混凝土中,向其中通入冷水,實現混凝土的人工降溫;(4)要合理確定拆模時間,外界氣溫驟降時,要采取必要的表面保溫措施,防止混凝土因外界溫度變化而產生急劇的溫度梯度;(5)在冬季寒冷季節進行施工時,對于長期暴露在外的混凝土塊表面或薄壁結構要采取必要的保溫措施。在水泥的選擇上要盡量選擇用低水化熱品種的水泥。
4.4加強混凝土施工的養護力度
養護工作是混凝土施工以及澆筑過程中非常重要的環節,及時跟進養護是保證混凝土施工質量的重要環節,技術人員應定時、定標、定量、定質地完成混凝土的養護工作[1]。對混凝土進行養護,一方面是為了防止混凝土水分的流失,保證水泥的正常水化;另一方面是為了防止混凝土表面溫度突變造成混凝土產生收縮或裂紋。在實際施工中,混凝土養護工作需要注意以下幾點:(1)適時養護。在實際施工中,為防止混凝土中的水分蒸發,可以采取一邊澆筑一邊覆蓋的方式。通常情況下,常用的方法是用塑膠袋包裹其表面,將混凝土密封起來,也可以用土工布、麻袋、棉氈等材料覆蓋混凝土結構進行保濕。養護工作要及時,混凝土澆筑完成后,必須立即進行養護,保證在混凝土硬化早期,特別是7d前的養護到位;(2)測溫控制。大體積混凝土施工時,要提前埋設測溫探頭,對內部溫度進行監控。當外部氣溫大幅變化時,要采取保溫措施,保證混凝土的內外溫差控制在設計要求范圍內。
5結語
混凝土是港口工程項目施工中的重要施工材料,其施工裂縫問題必須引起相關工作人員的重視。技術人員需要對混凝土裂縫的產生機制進行深入分析,研究不同裂縫之間的共通性以及特殊性,不斷總結港口工程施工裂縫控制的實踐經驗,推動港口工程建設的發展。
【參考文獻】
【1】李昂,馮琦.港口工程施工中大體積混凝土裂縫預防控制[J].四川水泥,2016(5):199.
作者:佘彥浩;仇靜 單位:中交第二航務工程局有限公司