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摘要:随着经济的发展,港口与航道工程行业已经成为保障人民生活水平的重要行业,港口与航道工程的施工质量以及安全受到了大众的重视。基于此,本文将简单分析港口与航道工程大体积混凝土施工裂缝问题,并深入探讨裂缝控制策略,希望研究内容能够为相关从业人员带来一定启发。
关键词:港口与航道;工程大体积;混凝土裂缝问题
城市化进程加快,港口与航道工程呈现多样化的发展趋势,港口与航道工程逐渐复杂化,许多高大以及复杂结构的港口与航道物诞生,因此对于港口与航道工程的裂缝控制技术要求逐渐提升。港口与航道工程中为了保证稳定性以及承载力,使用钢筋混凝土结构作为港口与航道的基本结构形式。大体积混凝土施工裂缝控制技术是一种复杂的裂缝控制技术,对于裂缝控制技术人员以及材料质量,裂缝控制技术要点等都有很高的要求,因此要提高施工裂缝控制技术水平,充分发挥出大体积混凝土施工的作用。
一、港口与航道工程大体积混凝土施工裂缝控制技术要点研究背景
我国的大体积混凝土主要是混凝土结构实体最小几何尺寸在1m以上的大体量混凝土,或者是在混凝土中胶凝材料水化温度变化及收缩引发裂缝问题的混凝土。大体积混凝土的表面系数较小,在对混凝土进行浇筑之后,需要等待混凝土的硬化,在对混凝土硬化的过程中混凝土会释放出大量的热量,并且混凝土的内部温度上升而外部温度不变的情况下,如果混凝土的内外温差过大,就会造成混凝土因为温度不均而出现裂缝。混凝土是港口与航道结构中的基础材料,如果混凝土的表面出现裂缝就会导致混凝土在施工过程中难以保障港口与航道工程的安全,并且影响港口与航道工程的整体质量。并且如果港口与航道工程投入使用会造成安全隐患,无法充分发挥作用。因此对大体积混凝土施工裂缝控制技术要点进行分析和研究可以提高混凝土的质量,并且降低出现问题的概率,提高大体积混凝土在港口与航道工程中的强度以及承载力,从而保障港口与航道工程的顺利开展。
二、港口与航道工程大体积混凝土施工裂缝问题分析
1.设计问题
设计问题往往与港口与航道工程大体积混凝土施工裂缝的出现联系紧密,如工程设计不合格,一类结构裂缝现象很容易因此出现。如港口与航道工程的设计质量不合格,大体积混凝土结构很容易出现应力失衡问题,裂缝问题在应力冲突现象下的出现几率将大幅提升。
2.基础施工材料原因
港口与航道工程在施工作业中,涉及了较多的基础施工材料,如水泥,砂石,钢筋,水,各类掺杂料。其中分析在具体的施工作业中,因基础施工材料质量不合格,造成的大体积混凝土裂缝现象,则为常见的一类结构裂缝现象。另外分析具体在施工作业中,基础材料质量不合格,主要表现为:水泥强度等级不合格,静荷载力不合格、水质质量不合格,存在过酸过碱或污染水现象、砂石粒径大小差异过大,含杂量过大、钢筋抗腐蚀性能不合格的现象,最终造成在具体的施工作业中,出现了结构裂缝问题。
3.施工环境原因
港口和航道工程中大体积混凝土工序的实施,应用了大量的混凝土材料,其中从混凝土材料的初凝条件方面分析,因施工环境原因造成的结构裂缝现象,也为常见的一类不良现象。其中分析施工环境原因,引起的结构裂缝现象,主要表现为:大体积混凝土施工作业中,环境温度过高,过低下,因工程养护质量不合格,所产生的混凝土结构裂缝现象。另外从具体的施工程序,以及环境现状分析,因环境温度原因,引起的结构裂缝现象,主要表现为:温度应力下,大体积混凝土结构出现了热胀冷缩现象,最终产生了结构裂缝现象,影响了工程的施工质量,且造成了较多的安全事故现象。
三、港口与航道工程大体积混凝土施工裂缝控制策略
1.设计控制策略
为有效控制港口与航道工程大体积混凝土施工裂缝,设计控制策略的合理选用极为关键,具体可从结构设计与温控设计入手。在工程的结构设计中,需结合大体积混凝土的使用环境、预期寿命、结构特点进行设计,以此合理设计混凝土强度等级、构造措施、结构形式。为避免结构突变,降低基础约束和应力集中,应采用简单的结构形式,并合理设置变形缝。基于温度应力和温度场计算,可准确发现结构薄弱部位,这类部位可通过加设钢筋网片等构造钢筋、增加小间距与小直径构配钢筋的方式进行加固,以此提升抗裂性能。合理设置闭合块、暗梁、提高配筋率,并考虑保温和养护要求,结构设计即可更好服务于施工裂缝控制;温控设计需围绕原材料的合理选择、配合比优化展开,这一设计需关注大体积混凝土的抗裂性能提升和绝热温升控制,在保证其工作性能前提下,具体设计需尽可能降低单位用水量。具体设计应基于低水胶比、低坍落度、低砂率、高性能引气剂、高效减水剂、矿物掺合料展开,以此降低水泥用量及水化热。设计需结合开裂敏感性试验,并通过有限元分析法或试验法明确大体积混凝土的内部最高温度、浇筑温度、出机口温度、温度应力,以此合理选用掺混凝性减水剂、埋设测温元件、埋设冷却水管等措施,即可更好控制施工裂缝。设计需保证施工阶段混凝土浇筑温度控制在5~30℃区间,内部最高温度需控制在70℃内,内表温差需控制在25℃内,大体积混凝土的降温速率需控制在2℃/d内。
2.控制原材料质量
原材料的质量直接影响到混凝土的质量,因此对于原材料的使用应该加强质量管控,保证原材料质量符合施工要求。对于原材料的质量控制主要是对原材料的采购提高重视,符合施工的要求,并且在施工开始之前,需要对混凝土进行搅拌,在搅拌过程中需要对混凝土中的材料配比提高重视,保证配比的科学性和合理性,根据施工图纸的规划进行原材料的调配。在柱形混凝土调配环节,水泥用量如果过多就会导致混凝土出现裂缝,因此在调配过程中需要减少水泥用量。可以适当加入外加剂,减少收缩,提高强度,并且增加砂石,可以有效提高混凝土的质量。混凝土温度也是影响原材料质量的关键因素,因此对于混凝土温度需要进行合理的控制,如果出现蒸发过快的情况,需要及时加入水分,避免因为过度干燥导致开裂,并且将浇筑好的混凝土放在通风阴凉的地方,可以减少日晒以及雨水冲刷的现象,避免出现开裂问题。
3.施工过程中对温度进行控制
大体积混凝土在施工过程中很容易受到温度因素的影响,因此一定要加强对混凝土温度的有效控制。首先,要对混凝土的入模温度进行控制,也就是原材料的初始温度,相关作业人员应结合具体状况对温度进行适当的调整;另外,在浇筑过程中还要实现对整个过程的动态监测,避免某些局部区域的温度差异较大而产生局部性裂纹;最后,还要加强对浇筑结束后的温度控制,使其内外层温度一直处于可控范围之内。
结语
综上所述,在开展城市建筑工程施工过程中,大体积混凝土技术的有效应用能够大大提升建筑工程施工质量,因此要加强对整个施工过程的有效控制,提高各项施工技术的应用水平。在此基础上,本文涉及的设计控制策略、施工控制策略、养护及其他控制策略等内容,则总结了港口与航道工程大体积混凝土施工要点。为更好控制施工裂缝,干缩裂缝、塑性收缩裂缝等具体混凝土裂缝的预防和处理同样需要得到重视。
参考文献
[1]王清晓.港口与航道工程大体积混凝土施工裂缝控制技术要点的研究[J].城市建设理论研究(电子版),2016(9):3593.
[2]冯涛.关于港口与航道工程大体积混凝土施工裂缝控制技术要点的探析[J].港口与航道工程裂缝控制技术与设计,2016(4):118.