李平 李健伍
摘 要:隨著現(xiàn)代交通的不斷進(jìn)步,交通運(yùn)輸技術(shù)向著現(xiàn)代化和科技化方向發(fā)展。在港口與航道的施工過程中,對(duì)于大體積混凝土施工裂縫的控制一直以來都是施工管理中最為重要的一環(huán),但由于受很多因素的制約,我國港口與航道工程施工中的大體積混凝土施工質(zhì)量一直得不到保證,因此,有必要對(duì)其存在的問題進(jìn)行探究,以尋求有效的解決途徑。
關(guān)鍵詞:港口;航道;大體積混凝土;施工裂縫
混凝土是大多數(shù)工程的主要施工材料,其施工質(zhì)量直接關(guān)系到工程施工的質(zhì)量。在混凝土施工中,混凝土裂縫是常見的施工質(zhì)量問題。由于港口與航道工程的特殊性,大體積混凝土施工的裂縫問題需要施工人員給予足夠的重視,并積極分析施工問題,詳細(xì)分析大體積混凝土施工裂縫的成因,實(shí)施科學(xué)、合理的施工裂縫處理方法,才能保證大體積混凝土施工的質(zhì)量。下文筆者結(jié)合施工經(jīng)驗(yàn),首先分析港口與航道工程中大體積混凝土施工裂縫出現(xiàn)的原因,再探究解決的措施,以供參考。
1 港口與航道工程大體積混凝土的特點(diǎn)
一般來說,當(dāng)混凝土的體積足以影響混凝土的水化熱變化(混凝土內(nèi)外溫差達(dá)到25℃),這樣的混凝土才被稱為大體積混凝土。在港口與航道工程施工過程中,由于工程長期受到環(huán)境水的作用,所以,使用的混凝土多為大體積混凝土,這類混凝土有其自身的特點(diǎn)。具體來說,由于大體積混凝土的塊體較大,其結(jié)構(gòu)端面所用混凝土總量也較大;與建筑工程混凝土澆筑方法不同,港口與航道工程中大體積混凝土的澆筑多是以分縫分量的方法進(jìn)行,以減少單次混凝土用量,從而有效提高混凝土澆筑的質(zhì)量與效率;外界溫度對(duì)大體積混凝土的影響,尤其是在混凝土內(nèi)外溫差較大情況下,混凝土內(nèi)部結(jié)構(gòu)將發(fā)生不同過程度的變化,這就加大了混凝土養(yǎng)護(hù)的難度,通常施工人員利用水管以冷水降低混凝土表面溫度,以達(dá)到養(yǎng)護(hù)的目的;另外,在大體積混凝土內(nèi)部,多是以構(gòu)造筋為主,很少加設(shè)配筋,這樣有利于保證港口與航道工程大體積混凝土的抗?jié)B性、抗腐蝕性能等。
2 港口與航道工程大體積混凝土施工裂縫的成因
與普通混凝土施工類似,港口與航道工程大體積混凝土施工也會(huì)產(chǎn)生裂縫問題,而且施工裂縫的成因較多,無論是混凝土內(nèi)部收縮,還是外部溫度變化以及外力作用,都可能引發(fā)大體積混凝土的裂縫現(xiàn)象,影響港口與航道工程的質(zhì)量與使用性能。
2.1 在混凝土澆筑之后,混凝土?xí)账謴亩鴮?shí)現(xiàn)水化作用。在此情況下,混凝土內(nèi)部結(jié)構(gòu)發(fā)生收縮,當(dāng)收縮應(yīng)力值超過混凝土的最大抗拉強(qiáng)度,那么,混凝土結(jié)構(gòu)將產(chǎn)生裂縫現(xiàn)象。在大體積混凝土施工中,由于混凝土體積與總量都比較大,收縮應(yīng)力也將相應(yīng)地增大,因此,其發(fā)生收縮裂縫的概率也比較大。
2.2 溫度是導(dǎo)致混凝土裂縫的主要因素,在大體積混凝土施工過程中,需要嚴(yán)加控制混凝土內(nèi)外溫差?;炷了^程會(huì)產(chǎn)生大量的熱能,這些熱能被困于混凝土內(nèi)部,導(dǎo)致混凝土內(nèi)部溫度逐漸上升。一旦混凝土外部溫度與內(nèi)部溫度相差過多,難免會(huì)引發(fā)混凝土裂縫問題。另外,混凝土在成型過程中,其內(nèi)部抗拉能力較差,不能有效地抵抗由于溫度變化引發(fā)的應(yīng)力,因此,這也是產(chǎn)生施工裂縫的原因。
2.3 除了收縮與溫度兩個(gè)因素之外,還有其他的因素,如外部荷載、化學(xué)反應(yīng)等都能夠引發(fā)大體積混凝土施工裂縫。在混凝土未完全成型前,即施加超標(biāo)的荷載,或者混凝土內(nèi)部各種堿骨料相互發(fā)生化學(xué)反應(yīng),導(dǎo)致混凝土內(nèi)部結(jié)構(gòu)改變,體積增加,也將引發(fā)施工裂縫。
3 施工裂縫的有效控制措施
在施工過程中,港口與航道工程大體積混凝土的施工人員必須提高對(duì)施工裂縫的重視,積極分析導(dǎo)致施工裂縫的因素,并與實(shí)際情況結(jié)合,以“治理為輔、預(yù)防為主”作為原則,使施工裂縫處理方法得以合理、科學(xué)的實(shí)施,保證大體積混凝土施工的質(zhì)量,最大程度地降低施工裂縫產(chǎn)生的概率。
3.1 采取科學(xué)、合理的溫控措施。為了有效地保證大體積混凝土的質(zhì)量,在優(yōu)化混凝土配合比的基礎(chǔ)之上,必須嚴(yán)格的控制其原材料的溫度。我們?cè)谑┕さ倪^程之中,要控制好混凝土的入倉溫度,夏季就控制在26.5℃以上,冬季則是控制在23℃以下。值得注意的是,要采取一個(gè)科學(xué)、合理的澆筑方式,比如,采用分層分塊的澆筑,并采取每層混凝土內(nèi)部埋設(shè)散熱水管的措施,當(dāng)外部氣溫比較高的時(shí)候,采取覆蓋噴淋養(yǎng)護(hù)的措施,氣溫比較低的時(shí)候,等到各層混凝土的頂面終凝之后,再依據(jù)施工的情況來采取蓄水養(yǎng)護(hù)或是麻袋覆蓋養(yǎng)護(hù)的內(nèi)散外保措施,來防止因?yàn)閮?nèi)外溫差過大而產(chǎn)生的溫度應(yīng)力所造成混凝土表面的開裂。在其過程之中,要定時(shí)的進(jìn)行觀測(cè),例如,埋設(shè)電子應(yīng)變計(jì)及測(cè)溫元件,對(duì)于溫度變化及應(yīng)力的情況來進(jìn)行一個(gè)隨時(shí)的掌握,在左右錨室間的聯(lián)結(jié)部分可以測(cè)定散熱水管內(nèi)水的溫度,有效地掌握混凝土內(nèi)部的溫升情況。
3.2 正確選用粉煤灰。正確選用粉煤灰,不但可以有效地減少水泥用量,降低其成本,而且還能降低混凝土的水化溫升,同時(shí)能配制出利于泵送的混凝土,對(duì)施工來說相當(dāng)?shù)挠欣7勖夯抑械牟Aw是與Ca(OH)2反應(yīng)而產(chǎn)生膠凝性的,而粉煤灰的球形玻璃體是比較穩(wěn)定的,表面又是相當(dāng)?shù)拿苤拢跃筒蝗菀姿?,?dǎo)致混凝土的溫升隨之也會(huì)受到一定的影響,對(duì)保證混凝土不開裂具有非常有利的作用。其中,粉煤灰中含有較多的SiO2,Al2O3,并與Ca(OH)2化合能力也比較強(qiáng)。
3.3 嚴(yán)格控制施工材料和配比質(zhì)量。根據(jù)港口航道工程結(jié)構(gòu)的不同,我們需要選擇適當(dāng)?shù)乃嗥贩N、等級(jí)和混凝土強(qiáng)度等級(jí),應(yīng)盡量避免使用高強(qiáng)度的水泥。要注意工程所采用的必須是質(zhì)量合格的砂、石等原材料,并需要按照技術(shù)的規(guī)范要求,進(jìn)行合理地?fù)胶弦约疤砑庸こ绦枰耐饧觿?。需要正確的運(yùn)用混凝土補(bǔ)償收縮的技術(shù)。當(dāng)港口航道采用膨脹劑的時(shí)候,要注意考慮到不同的膨脹效果和不同的品種和摻料.要通過具體的試驗(yàn)來確定材料的最佳配置。
3.4 加強(qiáng)大體積混凝土施工的養(yǎng)護(hù)力度?;炷脸尚瓦^程以及澆筑過程的養(yǎng)護(hù)工作是非常重要的,施工人員必須時(shí)刻注意混凝土表面溫度,為了減少干縮,應(yīng)該在混凝土表面控制灑水量或者覆蓋不同厚度的草墊等。另外,在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)施工人員必須對(duì)混凝土進(jìn)行養(yǎng)護(hù),一般來說,應(yīng)該控制在兩周以上混凝土養(yǎng)護(hù)時(shí)間。
3.5 改善大體積混凝土施工的約束條件。港口與航道工程大體積混凝土安排合理的施工工序,也是對(duì)施工裂縫有效避免的關(guān)鍵。因此,必須按照施工規(guī)定,施工人員對(duì)適宜的施工技術(shù)合理選擇,并對(duì)創(chuàng)新的施工方法積極探索,混凝土應(yīng)力集中情況盡量避免。同時(shí),為了減少混凝土結(jié)構(gòu)溫度約束,還可以預(yù)留溫度伸縮縫,產(chǎn)生施工裂縫的概率有效降低。
4 結(jié)語
總之,在施工港口與航道工程大體積混凝土過程中,有很多導(dǎo)致施工裂縫的因素,如混凝土收縮變形、混凝土內(nèi)外溫度差異等。為了保證港口和航道施工工程的質(zhì)量,工作人員必須做好大體積混凝土施工的各個(gè)環(huán)節(jié)的工作,無論是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),原料的選用還是最后的施工工藝。只有提高了大體積混凝土施工質(zhì)量,才能確保港口和航道工程的質(zhì)量水平。
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