山东省港口集团潍坊港有限公司 山东省潍坊市 261000
摘要：港口码头工程使用大体积混凝土，有利于提升主体结构物稳定性，但易受胶凝材料水化热引起的温度变化和收缩而导致有害裂缝产生，从而影响港口码头主体工程施工质量。本文以对重力式码头大体积混凝土的施工裂缝控制研究为主要出发点，分析其产生的原因，以及主要防治方法，为港口与航道工程大体积混凝土施工提供借鉴。
关键词：港口工程；混凝土裂缝；防治
引言
混凝土在现代港口码头中占有极其重要的地位，常应用于不同结构形式的建筑中。但混凝土属于一种脆性材料，在结构设计、施工、使用阶段都易出现裂缝，如果裂缝发展超过一定的限度，就会对建筑造成危害，轻则影响建筑的观感和耐久，严重甚至危及建筑和人身安全。
1港口码头施工中混凝土裂缝产生的原因
1.1材料原因
混凝土材料自身的性能很容易使结构中的梁出现裂缝，其典型原因就是混凝土结构发生收缩。造成混凝土收缩的原因较多，最主要的原因是混凝土所使用的骨料材质、胶凝材料或者原材料的质量不符合工程要求。首先，一般情况下，如果混凝土的骨料或者胶凝质量较差，容易导致水灰比例不协调，难以掌控水泥和胶凝材料的使用量，混凝土中的砂质含量过大，骨料的粒径被过度磨损而减小。其次，骨料的泥物质含量明显高于质量标准时也会使得骨料用量增加，影响混凝土性能。再次，如果混凝土中没有按照质量要求添加适度比例的外加剂，使外加剂之间产生不同程度的催化反应，就会导致混凝土的体积变小，质量降低。最后，混凝土在凝结固化时会发生不同形态的物理变化，这种变化本身会影响结构体积的稳定性，使得混凝土结构发生膨胀，表面平整度降低，进而出现不同深度的裂缝。
1.2温差裂缝
此港口码头工程位于武汉阳逻经济技术开发区，受当地气候的影响，港口码头工程在实际混凝土施工过程中很容易产生温差裂缝，在很大程度上也影响了港口码头施工的整体质量和使用效果。温差裂缝是由温差引起的。混凝土结构在实际建设过程中，其内外部温度有较为明显的区别，这就增加了混凝土施工的温差裂缝产生的概率，同时，这也是港口码头施工中出现混凝土裂缝的主要原因。通常情况下，港口码头工程的混凝土内外部温差都是由水化热作用引起的。另外，港口码头混凝土温差裂缝在施工的各个阶段也会出现。（1）在施工阶段，因水泥水化热及外部气温的作用引起混凝土收缩而产生裂缝。常发生在结构变截面处，往往与受力钢筋平行。如不加以防止，可能会造成严重后果。（2）施工单位对混凝土后期的养护工作做得不够到位，也是其产生裂缝的重要因素，这些都需要引起施工单位的重视。
1.3荷载作用
由于荷载的直接作用，通常使得建筑产生结构性裂缝。主要存在以下几个方面：（1）施工荷载引起裂缝：由于混凝土早起强度低，施工时承受施工堆载，易导致构件拉裂；（2）长期荷载引起裂缝：可以认为是我国结构设计抗力太低所致，以办公楼楼面活荷载标准值为例，我国是2.0kN/m2，美国为2.4kN/m2，而意大利为3.4kN/m2，相比之下我国取值远低于国外其它国家，在长期荷载作用下易产生裂缝；（3）动力荷载引起裂缝：物流仓库建筑楼板上经常行走的吊车，其高频率的震动，对楼板造成长期损伤，导致楼板开裂，甚至破坏；（4）疲劳荷载引起裂缝：钢筋混凝土承受反复荷载作用，使构件会产生疲劳，造成混凝土强度降低而引起裂缝开展。
2港口码头施工中混凝土裂缝防治措施
2.1加强质量监管，完善设计施工方案
施工图设计中，设计者往往是基于建筑构件的理论受力数据而进行设计，而建筑构件的受力情况又是多而复杂。既有温度因素的应力效应，又有施工过程的临时集中荷载产生的应力效应。而少筋、超筋及其他钢筋或材料的不合理分布，内部的应力效应就有可能产生裂缝。
不合理的设计会让建筑施工生产存在矛盾和先天性缺陷，可以说设计质量也是工程质量实现的重要保证。设计工作应在保证安全的前提下兼顾实用性、经济性、美观性，高标号混凝土对原材料和实际施工工艺的要求极其严苛，该项目中部分混凝土设计强度达C55，生产中稍有不慎便会产生裂缝及影响砼的强度。
2.2冷却水循环降温技术的应用要点
按大体积混凝土出现的常见裂缝类型划分，温差式裂缝是最为常见也是受温度因素影响最大的裂缝类型。因此，在实际的大体积混凝土施工时，就要充分关注到降温问题，尽可能规避温度差过大的情况。可以在混凝土内部布置好冷却水管道，在混凝土浇筑完成后，在管道内注入冷却水，加速终凝，起到降低混凝土内部温度的作用，降低混凝土由于内外温度相差过大而出现裂缝的概率。同时还要在混凝土模板外部设立测温点，安装温度测量传感器，便于人员实时掌控混凝土内部的温度变化情况，精确调整冷却水的管道循环时长以及冷却水的循环流量。将内外部温差控制在25℃以内即可。安装冷却水管道必须使用质量过关、性能稳固的钢筋骨架与支撑用的桁架，降低出现管道变形的可能。冷却水的流动顺序必须是先流往温度较高的中心，再向着边缘部分流动，在临近混凝土中心的位置布置进水管口，在混凝土内部边缘布置出水口。由于大体积混凝土体积较大，一般需要分为几层进行水管布置与操作，要确保错开层间的垂直进出管口。除此之外，水管的流量控制阀门与监流设备也要布置出水管口。
2.3加强原材料质量检测和比选
混凝土结构常用的原材料有普通硅酸盐水泥、粗砂等。对于水泥的检测，应该从产品的生产和出厂日期、级别、品种、批次和进场数量等方面进行检查并做好检查记录。同时，也需要重点关注水泥的安全性能和强度等其他性能指标。对于混凝土原材料厂商的选择，要尽量选择信誉等级良好，质量有保证的厂商。采购混凝土原材料时要严格按照标准要求去购买，避免为片面追求经济利益而采购品质较低的混凝土。
2.4加强对混凝土不均匀沉降的防治
此港口码头工程在混凝土施工的过程中，工程量较大，存在连续施工的情况，在这个过程中，如果浇筑或振捣不当，集料最大粒径过大，粗集料比例过高，胶凝材料和细集料的含量偏低，与细集料比粗集料的密度过大，以及拌合物过干或过稀等都会导致混凝土材料的离析而产生骨料下沉现象。对于该问题，需要采取以下措施进行防治：（1）对于骨料含水率问题导致的混凝土离析问题，施工人员应延长搅拌时间；（2）加强质量把关，严禁不合格材料进入施工现场，保证骨料的质量稳定；（3）施工人员需要加强对砂子中含水量的分析，如果其处于饱和状态（含水量≥10%），则需要延长搅拌时间，避免出现混凝土离析问题。
2.5结构补强法
结构补强法主要是针对超负荷引发的裂缝、火灾造成的裂缝，或者裂缝已经出现很长时间使混凝土耐久性降低的情况。补强方式主要有断面补强、锚固补强和施加预应力等。结构补强之前需要采用取芯试验或者压水与压气试验方式对裂缝进行全面的检查，以了解裂缝的实际情况并确定合理的补强方式，同时也需要对修补材料进行专项检测，以保证修补材料的质量符合使用要求。不管混凝土结构属于何种形式，都需要参照相应的施工标准要求，并结合混凝土结构的实际状况来确定裂缝相应的控制等级，采取合理的措施把裂缝宽度控制在合理范围内，或者采取相应的补救措施来降低裂缝对结构的影响。与此同时，还要对裂缝受拉边缘的应力大小和裂缝宽度进行合理的验算，以此作为工程施工的依据。
结语
混凝土裂缝的成因复杂，是港口码头中一项公认的技术难题，其成因涉及材料、设计、施工、温度、地基沉陷、荷载作用等多个方面。如何控制混凝土裂缝的发展是一个必须重视的问题，应仔细判别分析裂缝的成因，从施工、设计、材料等多方面综合考虑防治措施，使混凝土构件能够安全稳定地工作，从而保证建筑在使用阶段的适用性、耐久性和安全性。
参考文献：
[1]陈友民.探讨房屋建筑混凝土施工裂缝成因及防治措施［J］.建材发展导向，2011，33（5）：158-160.
[2]周忠义.浅谈港口码头混凝土裂缝成因及防治措施［J］.新建设（现代物业），2013，12（7）：96-97.