港口航道工程大体积混凝土裂缝的施工控制技术

发表时间:2020/10/13   来源:《城镇建设》2020年20期   作者:郭乐
[导读] 在进行港口航道工程施工的过程中,面临的环境非常复杂
        郭乐
        中国路桥工程有限责任公司    北京    100011

        摘 要:在进行港口航道工程施工的过程中,面临的环境非常复杂,而且不管是前期施工,还是后期应用,所处环境湿度较大,需要注意的内容很多,其中大体积混凝土施工是非常重要的一项内容。在施工时,因为各方面的因素影响,可能会导致大体积混凝土出现大量的裂缝,如果无法进行有效控制,可能会造成混凝土工程施工质量下降。
        关键词:港口航道工程; 质量控制; 大体积混凝土; 施工裂缝;
        1 大体积混凝土的特点分析
        港口航道工程完工后,需要在湿度较大的环境当中应用,周边环境非常复杂,由于长时间受环境水的影响,所以注意重视混凝土的质量,加强管理,重视细节,优化设计,重视施工要点的控制。而且由于港口工程的特点,进行混凝土施工时基本上都是大体积混凝土。这种混凝土具有以下特征,首先由于混凝土具有较大的体积,而且施工非常复杂,在结构端面方面需要使用大量混凝土,如果没有办法做好混凝土的散热工作,会导致严重的问题。其次,相比普通的建筑工程,大体积混凝土在浇灌过程中混凝土的方法不同,需要具体问题具体分析,在实践操作中主要是以分缝分量的方式进行浇灌。与此同时,需要关注外部环境的变化,很多外界因素也会直接影响混凝土的浇筑,需要注意加强混凝土温度的策略,避免外部因素导致混凝土的施工质量下降,其中温度影响最为显著,尤其是在一些温度较低的地区,如果混凝土内部和外部温差较大的条件下,这个时候混凝土内部结构可能会产生一定的变化,影响混凝土的养护关注,如果无法保证质量控制的效果,可能会导致大量裂缝出现。通常而言,在施工的过程中,工作人员需要使用冷水降温等方式,控制混凝土表面的温度,并且与实际情况结合,合理地进行养护。
        2 大体积混凝土出现裂缝的具体原因分析和探讨
        2.1 混凝土收缩导致的裂缝分析
        在施工过程中,对收缩裂缝进行细分,主要有干燥收缩、自身收缩和塑形收缩等。在混凝土出现硬化之后,如果所处的外部环境较为干燥,有可能造成混凝土内部的水分大幅度蒸发。如果这种蒸发的速度过快,会产生一定的问题,导致内外部产生一定的收缩变形,最终产生了裂缝。和干燥裂缝一样,塑性收缩裂缝出现的原因也是水分快速蒸发,如果混凝土在浇筑好后,当中的水快速蒸发,蒸发量逐步加大,超过混凝土的泌水量,在此条件下大体积混凝土表面产生大量的塑性收缩裂缝。而且需要注意,如果环境温度较高或者在施工过程中水泥的活性过大,就会导致这种变化加快,裂缝的出现会加剧,最终出现严重的开裂现象。在外界条件下,混凝土表面往往会产生各种裂缝,这种裂缝的出现往往不会被人们察觉,刚开始时相对较小,伴随时间的逐步迁移,这种混凝土当中的裂缝会逐步增多,而水分快速蒸发的情况下,这种裂缝会慢慢增大。而自身收缩导致的裂缝则不同,这种裂缝主要是由于大体积混凝土自身的水化热而导致的变化,对其进行分析发现,出现这种裂缝与集料弹性模量和水泥成分的因素相关[1]。
        2.2 温度差导致的裂缝分析
        对大体积混凝土施工工程进行分析,需要关注的问题很多,混凝土内外部的温度差是造成混凝土内部产生裂缝的一个重要因素。在进行施工开始到完成混凝土的浇筑工作,温度差主要出现在三个时期,首先是完成混凝土浇筑的初期,该阶段水化热逐步开始出现,其次是混凝土内部温度最高的时期,水化热反应已经大范围展开,第三是混凝土拆模前后的阶段。在混凝土浇筑开始时,由于混凝土刚刚浇筑完成,在导热方面的性能较差,各种反应产生的水化热都会在混凝土的内部聚集,而随着反应逐步进行,时间慢慢推移,内部的温度也会进一步上升。在混凝土内部温度和外部温度差异较大的条件下,会导致混凝土内部出现膨胀力,由于这种膨胀力的作用,导致混凝土内部变形的程度慢慢加快,逐步超过外部变形的程度,此时就会在混凝土表面产生一定的拉应力。这种拉应力随着时间的变化会慢慢加大。在施工养护阶段,如果要拉应力超过混凝土的耐受能力时,就会出现崩裂产生温度裂缝。因此温度裂缝出现的原因较为简单,主要是由于水化热而造成的,主要是混凝土内外部出现较大的温度差,造成内部出现大量的应力,应力的增大而导致整个混凝土出现开裂。
        2.3 其他外部因素导致的温度裂缝分析
        在进行港口航道工程大体积混凝土施工的过程中,需要注意混凝土还会受到化学反应的变化、外部载荷等各种各样因素的影响而出现裂缝,所以需要重视细节,注意控制,加强混凝土结构的控制。在没有成型之前需要加强养护,重视细节,加强控制,保证质量,如果混凝土受到过大的外部载荷,需要注意加强监测,避免混凝土在碱骨料的作用下导致内部结构产生一定的变化,最终造成混凝土体积膨胀而导致裂缝的产生[2]。


        3 港口航道工程当中大体积裂缝控制和管理的措施分析
        3.1 选择合适的施工材料
        首先需要做好水灰比的控制。在施工的过程中,需要注意分析现场情况,防止由于混凝土的含水量较大而出现混凝土收缩或者水化热的现象,要注意了解现场的温湿度条件,加强混凝土施工材料的水灰比控制,通常水灰比控制在0.46较为合适。其次需要对水泥的材料进行优化选择。在出现水化反应时,水泥会释放出大量的热量,在此条件下,混凝土内部温度逐步升高,混凝土表面会产生大量的裂缝,这和水化反应和水泥的选择种类息息相关,所以一定要重视加强水泥材料的选择[3]。第三需要重视加强粗骨料的选择,在进行粗骨料的选择时,尽量使用一些自然连续级配的粗骨料,并且加强成本控制,只有保证粗骨料的大小合适,加强精细化管理,才能控制离析等情况产生。
        3.2 加强混凝土浇筑温度的控制
        首先需要注意对混凝土的出机口温度进行控制,设定温度在合理的范围,确保浇筑温度符合温控的要求,如果在温度较高的环境下进行施工,需要尽量使用冰水或低温水对混凝土进行拌和,以便对温度进行控制。如果在低温条件下施工,可以使用拌和水加热或者料场遮盖等方式进行温度控制,在混凝土浇筑施工过程中需要尽量让混凝土暴露和运输的时间缩短,控制周转的次数,通过降温、隔热、遮阳等方式对温度进行控制,合理地控制混凝土的内外温度差,可以帮助施工质量的提升,减少裂缝的出现[4]。
        3.3 合理设置膨胀加强带和后浇带
        结构物的长度也是对混凝土温度收缩应力产生影响的一个重要因素,而且影响较大。通过合理地进行后浇带和膨胀加强带的设计,可以让温度应力对结构的影响减少控制裂缝的出现。温度应力大小和混凝土一次性浇筑的程度息息相关,通过分析发现温度应力和浇筑长度成正相关关系,所以在施工过程中可以在浇筑过程中,需要进行后浇带的设计。完成整个主体施工后,需要加强系统化分析,通过补偿性混凝土进行浇筑。在施工时。加强控制,通过钢丝网对膨胀加强带和后浇带进行密封,并且做好模板支设工作,保证密封效果。
        3.4 适当添加外加剂
        大体积混凝土在凝固的过程中,很容易出现内外部温度差过大,这种情况往往会由于外部原因产生毛细孔隙温度裂缝和干缩裂缝等病害,而通过对高效性防水剂的应用能够大幅度控制混凝土凝固过程中的膨胀。在应用之后达到补偿收缩碱水和防水的目的,可以提高混凝土的质量,让混凝土的密实性提升。另外需要与实际情况结合合理地使用添加剂,保证应用的效果,比如说,可以通过添加剂当中的缓凝组份,进一步延缓水化放热,保证内外温差的有效控制,让混凝土的防渗性、耐久性和抗裂性提升,使混凝土具有更好的性能,保证后期混凝土体积的稳定性。在混凝土搅拌过程中加入一定的高效外加剂能够大幅度地减少裂缝的产生[5]。
        3.5 做好混凝土的养护工作
        完成混凝土浇筑之后需要进行养护,对于某些部位的混凝土合理地进行养护可以让大体积混凝土裂缝的出现率降低。在养护过程中,施工人员需要根据实时监控的情况对表面温度控制,保证养护过程中的温度的合理性,达到养护的效果[6]。
        结束语
        总而言之,港口航道工程大体积混凝土施工是非常关键的,如果施工过程中不重视细节控制,出现大量裂缝会对港口的施工效果产生直接影响,所以施工过程中,需要重视细节管理,依照实际情况合理进行大体积混凝土温度的控制,减少裂缝的产生,需要确保加强传统养护的同时,积极引入现代化的养护控制措施,加强人才的培养,重视养护过程中的管理和控制工作,大幅度提升大体积混凝土的施工质量。
        参考文献
        [1] 陈理想. 港口与航道工程中大体积混凝土的施工裂缝控制[C]// 2014年3月建筑科技与管理学术交流会论文集. 2014.
        [2] 宋琦. 港口与航道工程大体积混凝土施工中的裂缝问题及控制[J]. 科学与财富, 2019, 000(011):217-217.
        [3] 张文斌. 港口航道工程大体积混凝土施工裂缝控制分析[J]. 黑龙江科技信息, 2016(34):121-123.
        [4] 陈花. 港口与航道工程大体积混凝土施工中的裂缝问题及控制[J]. 中小企业管理与科技, 2018, 000(006):127-128.
        [5] 郑好, 胡韧伟. 港口与航道工程大体积混凝土施工裂缝控制[J]. 城市建筑, 2015, 000(009):114-114.
        [6] 于基柱[1], 李振[2]. 港口与航道工程大体积混凝土施工裂缝控制[J]. 环球市场, 2017, 000(010):308-308.
       
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