摘要：随着我国市场经济的深化改革,海上贸易活动也不断发展,港口与航道工程大量涌现,越来越受到重视。大体积混凝土在普遍的工程中都会出现裂缝问题,在港口与航道工程中同样也会出现。为了减少裂缝问题给工程质量带来的安全隐患,文章主要针对港口与航道工程大体积混凝土施工中的裂缝问题进行分析,深入探讨裂缝控制策略,并提出相应的解决措施。
关键词：港口航道工程; 大体积混凝土; 裂缝;
港口与航道对推动我国经济发展、海上贸易活动发展具有重要作用,其中港口与航道工程的质量标准越来越受到项目管理人员和技术研究人员的高度重视。大体积混凝土是港口与航道施工过程中被广泛应用的建筑材料,多种因素都可能导致大体积混凝土施工出现裂缝问题。
1 大体积混凝土产生裂缝的主要原因
大体积混凝土施工主要使用的就是混凝土材料,而混凝土是一种非均质脆性材料,这种材料本身就很容易产生开裂,并且在设计、施工,到最后投入使用的整个过程中,每个阶段都受会到各种因素的影响。下文从不同方面对产生裂缝的原因进行分析。
1.1 设计原因
港口与航道工程因为临近水域,工程设计更为复杂,大体积混凝土工程的施工设计作业则成为工程施工中的核心内容。如果工程设计不合格,将很容易引起结构裂缝问题,造成大体积混凝土结构出现应力失衡现象,裂缝就会在应力冲突下出现。
1.2 基础施工材料原因
在港口与航道工程的施工作业中,涉及多种施工材料,如水泥、砂石、钢筋、水及各类掺杂料等。材料是完成工程主体的基石,如果施工材料质量不合格,很容易引起常见的裂缝现象。比如水泥强度等级不合格;砂石粒径大小不均匀,差异过大,含杂量过大;钢筋的抗腐蚀性较差;水质过酸或过碱;综合原因导致混凝土材料强度不够。这些问题都会造成在具体的施工作业使用中出现裂缝问题。
1.3 施工工艺原因
施工工艺的技术水平是工程质量的关键。如果在实际的施工过程中,施工工艺不达标,就会很容易造成大体积混凝土裂缝现象,甚至出现严重裂缝,并且可能很难进行修复。大体积混凝土在浇筑和振捣作业中出现工序误差,并且施工不规范,会导致浇筑作业质量不达标。
1.4 内外温差原因
从混凝土材料的初凝条件来看,温度原因是造成混凝土裂缝的主要原因。在大体积混凝土施工过程中,环境的温度过高或过低都对混凝土产生一定的影响。在进行混凝土浇筑时,混凝土自身会产生大量水化热,导致混凝土的内部温度过高,热胀冷缩,使混凝土内部膨胀致变形,而外表面拉应力增加超过混凝土的承受压力,内部会出现崩裂,最终导致裂缝问题。在拆模的前后阶段,混凝土表面也会出现内外温差,导致裂缝的产生。
1.5 养护及其他原因
大体积混凝土施工作业中,养护作业是大体积混凝土施工中的重要工序之一。混凝土的养护质量效果在一定程度上直接影响了整体的工程质量。夏季养护作业不到位,会造成混凝土水分蒸发过快,产生干缩裂缝;冬季的养护作业中由于保温不到位,会造成冻融裂缝。所以,尤其要重视养护措施的实施。另外,还有其他等因素也需要引起施工单位的重视,比如选用的技术落后、地基处理不当等。
2 大体积混凝土施工裂缝的控制
2.1 合理进行原料配比
施工材料是工程的血液,合理的原料配比,制成性能良好的施工材料是实现大体积混凝土施工的基础。施工人员需要在实际施工过程中不断积累经验,总结出更加优化的配比方案。不同的港口与航道工程的结构不同,需要选用相对应的水泥种类来增加混凝土强度。应尽量选用强度为42.5级的普通硅酸盐水泥,保证水泥含碱量的合理性。添加剂最好选用高效减水剂,缓解混凝土水热化。掺和料尽量选用矿渣粉或复合粉,复合新型材料稳定性能更强,可以更好地改善混凝土的性能,以减少裂缝的产生。
2.2 合理进行温控设计
在保证混凝土工作性能的同时,要做好合理的温控设计,降低混凝土水化热,控制混凝土早期快速升温,防止产生内表温差。通过对大体积混凝土的出机口温度、浇筑温度、内部最高温度等的实验或有限元分析计算得出,施工阶段混凝土浇筑温度介于5℃到30℃之间,混凝土内部最高温度不超过70℃,混凝土内表温差不得大于25℃,内表温控抗裂安全系数不小于1.4,混凝土块体降温速率不大于2℃/d。
2.3 合理进行混凝土浇筑控制
混凝土浇筑前应该不断检查模板,防止发生松动、变形、跑浆等。浇筑时要根据振捣、入模条件确定分层摊铺厚度。振捣必须在初凝前完成,为提高密实度,可采用二次振捣工艺,提高混凝土的抗裂性,减少表面微裂缝。在初凝前还需要进行二次抹面,对表面覆盖保湿,防止混凝土干缩失水,出现塑性裂缝。混凝土浇筑完成后,要及时将施工接茬处清理干净,防止产生收缩裂缝。
2.4 合理进行养护作业
混凝土完成浇筑后,还有一项更重要的关键环节—保温养护作业。对混凝土进行保温养护主要是为了保证混凝土具有更好的性能,维持其湿度和抗风条件。一般多采用蓄水、洒水等浇水养护的方法,保持混凝土表面温度小于15℃。养护的时间根据水泥种类、结构体积、环境气温设定,如果养护时间过短,则起不到养护效果;如果养护时间过长,反而会降低混凝土性能。由于混凝土受温度影响严重,在不同季节进行养护时也要视环境气温而定。高温季节养护,因为气温过高,需要及时更换水,适当缩短养护时间;在低温季节,应该选择在一天中气温最高时段完成拆模,同时采取保温措施。
3 结束语
综上所述,港口与航道工程大体积混凝土施工的裂缝控制需要关注多方面的因素。文章根据大体积混凝土施工裂缝产生的原因分析,提出了相关的控制策略,旨在为解决裂缝问题,保证大体积混凝土在港口与航道工程的整体质量,全面提高我国港口与航道运输能力和服务水平,提高我国港口工程的国际竞争力提供参考和帮助。
参考文献
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