丹东港口集团有限公司 辽宁丹东 118002
摘要：当前随着经济的发展，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。
关键词：港口与航道工程；大体积混凝土；施工裂缝
引言
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港口与航道工程中大体积混凝土施工裂缝的产生原因
1.1水化热散发困难度较大
混凝土在凝结过程中，需要对外散发热量，这些热量会导致结构暂时放大，在温度和外界环境温度保持一致后，结构又会恢复到最初的模样，因为混凝土结构强度较大，所以导致了混凝土施工裂缝的产生。尤其是大体积混凝土结构厚度都在1m以上，很容易导致水化热散失速度缓慢，更多的温度聚集在混凝土内部结构当中。根据这些原理，混凝土结构将会暂时性扩大，当温度扩散至与外界环境保持一致后，结构会恢复到初始状态，导致施工裂缝的产生。
1.2施工问题
港口与航道工程大体积混凝土施工环节很容易出现问题，这类问题可细分为施工工艺、施工材料、施工环境三类。振捣作业工序误差属于典型的施工工艺问题，水泥强度等级不合格属于典型的施工材料问题，环境温度过高属于典型的施工环境问题，这类问题所引发的施工裂缝同样不容忽视。
1.3施工材料
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。
2施工过程控制裂缝
2.1控制原材料
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。如果最低气温超出0℃，不必再次加热砂石料，尽可能选择背阴砂石，对配合比不同材料计量精度严格控制，需要注意控制掺入的外加剂量，保证在搅拌过程中外加剂能够充分反应，最终的出机温度能够达到16℃以内。对大体积混凝土施工过程中，需要遵循闸首底板→闸首边墩→闸室→引航道导航以及靠船墙依次施工。
2.2控制混凝土浇筑
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。
2.3温度控制
通过运用物理导热原理进行混凝土内部降温处理，不仅可以对混凝土的内部绝热升温最高值有效降低，还能够在短时间内迅速降低混凝土的内部温度。在每一个供水口前方均设计热电偶，保证2h之内完成1次水温测量，对比混凝土的内部温度值，确保供水温度和混凝土的内温差在25℃以内。在本次港口航道工程项目施工中，还要控制最高温施工条件下，注意冷却预埋水管冷水降温，还有可以采用纤维混凝土抗裂方法应用在低温施工条件。
2.4混凝土养护
对于港口航道工程施工中混凝土养护工序至关重要，需要考虑两方面问题一是减少表面热扩散，二是延长散热时间。所以选用两层草帘进行混凝土表面保温处理，而本次工程项目所处环境气候干燥，因此表面失水过快极易发生龟裂，需要在表面采用塑料薄膜覆盖达到保湿作用，之后覆盖2层草帘实现表面保温。对于该工程成功完成廊道浇筑工作之后，可以对混凝土的终凝效果进行观察，并对廊道的出入口及时进行封堵，从而做好顶廊的蓄水养护工作。对于该工程在冬季施工过程中需要时刻注意温度改变情况，避免大块混凝土施工后所受风雪寒潮的破坏，注意在棱角部位多放置保温材料预防裂缝。
2.5设计控制
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。
结语
总之，对于港口航道工程项目的大体积混凝土施工中，制定一系列裂缝预控措施，发现可以获得理想的大体积混凝土裂缝控制效果。
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