摘要：近些年来，随着全球经济一体化和航运业结构的调整，以及生产要素的大范围跨地区流通和国际贸易的高速发展，港口可以说是对外开放的主要口岸和综合交通运输体系中的主要枢纽，其在区域经济和地方经济的龙头带动作用日益受到重视。伴随着港口与航道项目的蓬勃发展，大体积混凝土被广泛的应用在港口与航道工程施工中。而在混凝土施工中，混凝土出现裂缝是一个普遍的现象，港口与航道工程因其在经济发展中的重要地位，应尽量避免其大体积混凝土裂缝问题的出现。
关键词：港口与航道工程；大体积；混凝土；施工裂缝控制
1.大体积混凝土在港口与航道工程上的特点
目前，在大体积混凝土的定义上，一般以混凝土的体积是否可以影响到水化热为依据进行分类（以混凝土的内外温差为25℃进行分界）。而港口与航道的工程项目是建设在海岸边或者近滩的，受到海水的影响与侵蚀较为严重，因此目前为止其所使用到的混凝土主要为大体积的混凝土，而这类混凝土由于环境的不同，与其他工程项目相比，有着自身独特的特点。从具体的工程施工建设层面来讲，出于大体积混凝土中的块体比较大的层面进行考虑，港口与航道工程项目在进行大体积混凝土的浇筑施工建设时，主要是选用分缝分量的施工方法来进行，以达到控制好单次混凝土的用量，把混凝土在浇筑建设工作时的质量和效率同时双双提高；外界温度作为大体积混凝土主要的影响因素，在出现内外温差相比较大的现象时，由于内外压力的不同，大体积混凝土的内部结构一般会受到一定的影响，这也就加大了混凝土在养护工作上的难度，虽然有时在施工建设后运用冷水来降低其表面的温度，但是由于冷水渗入度有限，其降温工作也就不能得到良好的体现。
2.港口与航道工程大体积混凝土施工裂缝的成因
与普通混凝土施工类似，港口与航道工程大体积混凝土施工也会产生裂缝问题，而且施工裂缝的成因较多，无论是混凝土内外温差，还是水泥水化热、混凝土内部收缩及养护不周，都可能引发大体积混凝土的裂缝现象，影响港口与航道工程的质量与使用性能。
2.1混凝土内外温差
影响混凝土内外温差的主要因素有混凝土厚度、水泥用量、水泥品种、浇筑入模温度及环境温度等。混凝土越厚，水泥用量越大；水化热越高的水泥，其内部变形越大，形成的温度应力越大，产生裂缝的可能性越大。因此，防止大体积凝土出现裂缝最根本的措施是控制混凝土内部和表面的温度差，降温速率要比升温速率高，裂缝的产生可能发生在升温阶段，也可能出现在冷却阶段，升温阶段多为混凝土表层出现不规则裂缝，而在冷却阶段，则常由于外界条件的约束致使混凝土内部出现贯穿性的长裂缝。
2.2水泥水化热
在混凝土浇筑之后，水泥水化产生大量的热，引起混凝土内部升温较快。气温的降低也会在混凝土表面引起很大的拉应力。混凝土达到最高温度后，随着热量的散发又开始降温，直到与环境温度相同。在升温结束后的散热阶段，由于内外混凝土散热条件不同，造成外部混凝土温度低于内部混凝土温度。这样，在升温和降温阶段，混凝土结构内外都形成同一方向的温度梯度，导致其变形不一致，从而使混凝土内部受压、外部受拉。当混凝土的抗拉强度小于温度拉应力时，就会产生裂缝。
2.3混凝土内部收缩
在同一块混凝土中其抗拉强度又是不均匀的，存在着许多抗拉能力很低，易于出现裂缝的薄弱部位。在钢筋混凝土中，拉应力主要是由钢筋承担，混凝土只是承受压应力。混凝土硬化期间水泥放出大量水化热，内部温度不断上升，在表面引起拉应力。后期在降温过程中，由于受到基础或老混凝土的约束又会在混凝土内部出现拉应力。当这些拉应力超出混凝土的抗裂能力时，即会出现裂缝。
2.4养护不周
许多混凝土的内部湿度变化很小或变化较慢，但表面湿度可能变化较大或发生剧烈变化。如养护不周、时干时湿，表面干缩形变受到内部混凝土的约束，也可能导致裂缝的产生。
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3.港口与航道工程大体积混凝土施工裂缝控制策略
3.1做好科学的设计
（1）对于地基的不均匀沉降，可通过调整基础的选型进行控制，如采取改用深基础及桩基础等方式以减少这类裂缝的发生。
（2）在板角增加辐射筋。现浇板的四周在设计上都已配置负弯矩筋，但针对绝大多数裂缝产生于板角这一现象，在板角四周增设辐射筋，使产生裂缝的应力作用方向与辐射筋相一致，能有效地抑制裂缝。
3.2冷却管降温的措施
这个措施的实施时为避免港口航道工程之中的混凝土，针对大体积的混凝土时，我们发现在硬化的阶段里，内部的温度比较大。我们可以在混凝土的结构的内部先铺埋冷却管路，等到混凝土浇注完成，就进行通水循环的冷却，管内的水流量一般会控制在1.5m3/h，若是进水的温度发生偏高的现象，水流量也会加快速度。而同时则需要观察冷却管的出水，会发现排放量会达到不影响施工的部位，大体积混凝土发生了整体的初凝后，我们则需要视情况而对这个出水进行蓄水的保温维护。当然，若是大体积的混凝土养护工作完成以后，还需要通过注浆、压浆的工序。通常，我们采取真空压桨的技术措施。
3.3严格控制施工材料和配比质量
选材及混凝土配比设计根据港口航道工程结构的不同，我们需要选择适当的水泥品种、等级和混凝土强度等级，应尽量避免使用高强度的水泥。要注意工程所采用的必须是质量合格的砂、石等原材料，并需要按照技术的规范要求，进行合理地掺合以及添加工程需要的外加剂。需要正确的运用混凝土补偿收缩的技术。当港口航道采用膨胀剂的时候，要注意考虑到不同的膨胀效果和不同的品种和掺料.要通过具体的试验来确定材料的最佳配置。
3.4做好温度控制工作，减低内外温差
在进行大体积混凝土施工建设的过程中，出于使相关质量得到合理保证的层面进行考量，在充分考虑混凝土的配合比情况下，一定要做好原材料温度的控制与掌握工作。而在具体的工作上，在进行大体积混凝土施工建设时要严格的掌控好混凝土在入仓时的温度，从相关实践经验得知，一般情况下，在夏季时对温度的控制要超过26.5℃，在冬季时要掌控在23℃以下。另外，在浇筑方式的选用上，一定要根据实际情况进行选择，例如，在进行分层与分块浇筑施工建设时，一般要同时做好对每层与每块的混凝土进行内部散热水管的铺设工作，一旦出现外部温度较大时，可以运用到覆盖喷淋进行养护，而出现外部温度较低时，当各层与各块的大体积混凝土的顶面出现终凝后，可以在充分考量建设的情况来进行蓄水养护、麻袋覆盖等相关措施，进而保证大体积混凝土的内外温差保持在合理的范围之内，避免由于温差引起的引力造成表面开裂的现象。最后，在大体积混凝土建设工作时，还要做好定时的观测工作，比如，通过运用电子应变计与测温元件的埋设工作来随时对相关温度进行掌控。
3.5加强整体结构的养护
在施工过程中，混凝土在浇筑完成后，以及成型结束后的养护工作非常重要，在养护过程中，养护人员需要掌握混凝土表面结构的温度变化情况，防止其表层由于洒水量不足等现象出现，控制混凝土裂缝的产生。此外，施工人员应该在预定的时间内进行充分的养护，要引起足够的重视，该过程的养护时间一般要控制在两周以上。
4结语
综上所述，在港口与航道工程项目中对大体积混凝土施工裂缝的控制工作是一个系统的工程，其在某一方面控制力度的缺失都会引起裂缝现象的出现，因此，相关施工建设单位与工作人员要做好全方位的控制与管理工作，进行保证港口与航道工程项目具安全又合理，进而为我国进出口事业贡献更大的力量。
参考文献：
[1]马稳举，黄锡钢，桑培亮.水工大体积混凝土裂缝成因与防裂措施[J].港口科技，2015，28（9）
[2]吴思，陈源.港口与航道工程大体积混凝土施工裂缝控制[J].城市建设理论研究（电子版），2013，（21）.
论文作者:胡凡1,张瑞2
论文发表刊物:《基层建设》2018年第5期
论文发表时间:2018/5/22
标签：混凝土论文; 裂缝论文; 体积论文; 航道论文; 港口论文; 温度论文; 应力论文; 《基层建设》2018年第5期论文;