水运工程大体积混凝土裂缝的成因与控制

水运工程大体积混凝土裂缝的成因与控制

金倩云

关键词：水运工程；大体积混凝土；裂缝成因；控制策略

工程施工离不开大体积混凝土这一原材料的支持，水运工程也不例外，而在此流程之中，作为基础用料之一，大体积混凝土的质量与工程的总质量息息相关并且紧密联系着，因此在实际的施工环节要多多注意混凝土质量的控制，以便于使工程能够在规定的工期内顺利完成。与此同时，水运的发生场所的水域性限制使得混凝土的施工难度大幅度提升，大体积混凝土在受潮后易发生开裂现象，体现在工程项目之上就会呈现具体的裂缝，因此对于这一裂缝的预防也就自然成为了水运工程建设的重点项目。

1港口与航道工程大体积混凝土的特点

一般来说，当混凝土的体积足以影响混凝土的水化热变化（混凝土内外温差达到25℃），这样的混凝土才被称为大体积混凝土。在港口与航道工程施工过程中，由于工程长期受到环境水的作用，所以，使用的混凝土多为大体积混凝土，这类混凝土有其自身的特点。具体来说，由于大体积混凝土的块体较大，所以其结构端面所用混凝土总量也较大；与建筑工程混凝土浇筑方法不同，港口与航道工程中大体积混凝土的浇筑多是以分缝分量的方法进行，以减少单次混凝土用量，从而有效提高混凝土浇筑的质量与效率；外界温度对大体积混凝土的影响，尤其是在混凝土内外温差较大情况下，混凝土内部结构将发生不通过程度的变化，这就加大了混凝土养护的难度，通常施工人员利用水管以冷水降低混凝土表面温度，以达到养护的目的；另外，在大体积混凝土内部，多是以构造筋为主，很少加设配筋，这样有利于抱枕港口与航道工程大体积混凝土的抗渗性、抗腐蚀性能等。

2水运工程大体积混凝土施工裂缝的形成原因

2.1混凝土的水化

混凝土内部结构发生收缩，当收缩应力值超过混凝土的最大抗拉强度，那么，混凝土结构将产生裂缝现象。在大体积混凝土施工中，由于混凝土体积与总量都比较大，收缩应力也将相应地增大，因此，其发生收缩裂缝的概率也比较大。

2.2混凝土温度的变化

在大体积混凝土施工过程中，需要严加控制混凝土内外温差。混凝土水化过程会产生大量的热能，这些热能被困于混凝土内部，导致混凝土内部温度逐渐上升。一旦混凝土外部温度与内部温度相差过多，难免会引发混凝土裂缝问题。另外，混凝土在成型过程中，其内部抗拉能力较差，不能有效地对抗由于温度变化引发的应力，因此，这也是产生施工裂缝的原因。

2.3其他因素的产生

外部荷载、化学反应等都能够引发大体积混凝土施工裂缝。在混凝土未完全成型前，即施加超标的荷载，或者混凝土内部各种碱骨料相互发生化学反应，导致混凝土内部结构改变，体积增加，也将引发施工裂缝。

3对水运工程中大体积混凝土施工裂缝的解决措施

3.1控制大体积混凝土的配料比

大体积混凝土原料的配比与大体积混凝土最终成型后的质量息息相关，所以改善大体积混凝土的原料比能够间接提升混凝土的质量，同时也能提高混凝土的使用性能。因此大体积混凝土施工技术人员要从实际出发，将码头与航线周围的实际环境情况作为大体积混凝土在配比上的重要参考项目，在此基础上，以保证混凝土整体配比的科学性为约束，进行大体积混凝土配置工作，并且在配置完成之后，对大体积混凝土成品样本进行一定的测试，借此进一步保证大体积混凝土配比的合理性，同时安排技术工人对投入浇筑过程中的大体积混凝土及时搅拌并处理好建筑完成之后的养护工序，以此来控制施工缝隙的产生。

3.2控制大体积混凝土的施工温度

因为混凝土在与水结合之后会发生一定的化学反应，因此在这一过程过中混凝土内部会释放大量的热，内部热，外部温度相对低，这样一来就形成了一个可控的温差，通过温差的控制就能实现对大体积混凝土所筑外形，以及成品质量上的控制。所以说大体积混凝土的温度控制是相应施工环节中的要点和难点，我们对于这一问题要加以重视。

而对施工温度的掌控可以从以下三个环节入手，首先，混凝土的初温，在混凝土浇筑初期，若想降低混凝土内部的热量，从而使混凝土内外的温差降低，进而避免混凝土在成型过程中因为温度差异而发生形变，从而产生工艺裂缝，进而增加后续施工的难度，可以在混凝土中加入冰块等制冷物使其强制降热，这样一来混凝土内部的温度就会下降到和外部几近相等，而裂缝问题也就随之被避免。其次，合理安排混凝土施工时间，最好是在夜间施工，这样有利于混凝土内外温度的控制。最后，在混凝土成型后期，施工人员可以以人工控温的形式，在混凝土表面加设保温材料等方法，保证混凝土内外温差保持在允许范围内，避免混凝土内部收缩应力过大而引发施工裂缝问题。

3.3完善大体积混凝土的养护

混凝土浇筑过程以及成型过程的养护工作是极其重要的，施工人员必须时刻注意混凝土表面温度，在混凝土表面覆盖不同厚度的草垫或者控制洒水量等措施来减少干缩，避免施工裂缝产生。另外，施工人员必须在规定的时间内进行养护，切勿忽视养护工作，一般来说，混凝土养护时间应该控制在两周以上。

3.4完善施工流程

水运工程大体积混凝土施工工序安排的合理性，也是有效避免施工裂缝的关键。因此，施工人员必须按照施工规定，合理选择适宜的施工技术，并积极探索创新的施工方法，尽量避免混凝土应力集中情况。同时，还可以预留温度伸缩缝，以减少混凝土结构温度约束，有效降低产生施工裂缝的概率。

结束语

总之，在港口与航道工程大体积混凝土的施工过程中，有裂缝产生的因素很多，如混凝土内外温差，混凝土的收缩变形。施工人员必须提高对港口与航道工程大体积混凝土裂缝的认识，并根据不同类型的大体积混凝土施工裂缝，积极地探讨控制方案，实施科学、有效的控制方法，从而有效地提高港口与航道工程大体积混凝土施工质量，保证港口与航道工程的保质、按时、有序完工，发挥港口与航道工程的积极作用。虽然，现阶段我国港口与航道工程大体积混凝土施工依然存在裂缝问题，但是相信，在相关施工人员与技术人员的共同努力之下，必将能够很好地控制施工裂缝，提高大体积混凝土施工质量。

参考文献：

[1]张谊，聂维中.大体积混凝土裂缝控制施工措施―以金水沟特大桥群桩基础承台工程为例[J].科技信息（科学教研），2007（32）.

[2]鲁少林，高小玲.水工大体积混凝土裂缝产生的原因与预防措施[J].水电站设计，2008（03）.

[3]白生强，武英杰，杨玲.浅析水工大体积混凝土结构裂缝成因及控制[J].中国高新技术企业，2008（19）.