梁峻銘

（廣東省江門航道事務(wù)中心江門航標(biāo)與測繪所 廣東江門 529000）

隨著工程項(xiàng)目建設(shè)數(shù)量的增加，建設(shè)過程中的安全性正引發(fā)人們的廣泛關(guān)注。若想改善港口與航道工程建設(shè)水平，企業(yè)管理層應(yīng)科學(xué)控制大體積混凝土的施工裂縫，利用對該施工裂縫的精準(zhǔn)控制來確保工程項(xiàng)目的建設(shè)水平。

1 大體積混凝土施工的主要特征

在開展大體積混凝土施工時(shí)，項(xiàng)目管理者需適時(shí)明確該類混凝土施工的主要特征。（1）大體積混凝土施工存有施工體積龐大的特征，該結(jié)構(gòu)特點(diǎn)將在實(shí)際施工時(shí)直接增大該結(jié)構(gòu)的接觸面積，縮減斷面內(nèi)混凝土材料的應(yīng)用頻率。（2）針對大體積混凝土施工而言，受其體積影響，在正常施工時(shí)，帶有澆筑難度高的特點(diǎn)，相較于普通的混凝土施工，大體積混凝土施工在澆筑過程中存在較多難題，若想在施工期間改進(jìn)澆筑質(zhì)量，在日常施工時(shí)，應(yīng)采取分層、分縫與分量等基礎(chǔ)性原則，利用對混凝土澆筑量的合理控制來提升項(xiàng)目建設(shè)質(zhì)量。（3）大體積混凝土施工質(zhì)量在日常工作中也會(huì)受到外界溫度的影響，在進(jìn)行施工效果控制時(shí)，相關(guān)人員應(yīng)在施工期間科學(xué)調(diào)整大體積混凝土的內(nèi)外溫差。

2 引發(fā)港口與航道工程大體積混凝土施工裂縫的原因

2.1 條件約束

在進(jìn)行大體積混凝土施工時(shí)，項(xiàng)目管理者應(yīng)及時(shí)確認(rèn)該混凝土材料的外部溫度，若在完成混凝土材料的澆筑后，其內(nèi)部溫度快速增高，在其出現(xiàn)膨脹現(xiàn)象的基礎(chǔ)上會(huì)給地基帶勾極大的約束應(yīng)力壓力。若大體積混凝土在養(yǎng)護(hù)過程中其內(nèi)部溫度快速下降，會(huì)因該材料的收縮而給地基帶勾對應(yīng)的約束拉應(yīng)力，在約束應(yīng)力壓力與約束應(yīng)拉力的雙重作用下，引發(fā)大體積混凝土施工裂縫，降低其內(nèi)部結(jié)構(gòu)的抗壓效果。此外，針對條件約束狀態(tài)下形成的混凝土裂縫來說，施工人員在發(fā)現(xiàn)混凝土材料內(nèi)外部溫度變化現(xiàn)象后，還要及時(shí)檢測該結(jié)構(gòu)的抗拉性能與抗壓性能，若后者數(shù)值超過前者，則該混凝土整體結(jié)構(gòu)仍處于穩(wěn)定狀態(tài)，即不會(huì)引發(fā)施工裂縫；若前者數(shù)值超過后者，正常的混凝土結(jié)構(gòu)其拉應(yīng)力應(yīng)超出抗拉強(qiáng)度，在該類情況的影響下，大體積混凝土結(jié)構(gòu)將產(chǎn)生垂直裂縫［1］。

2.2 水泥水化熱現(xiàn)象

大體積混凝土內(nèi)的常用材料為水泥，受自身性質(zhì)影響，若水泥長時(shí)間處在水化條件中，會(huì)帶來大量熱量釋放。相較于常規(guī)混凝土結(jié)構(gòu)，該類混凝土結(jié)構(gòu)帶有厚度較高的斷面與較小的表面系數(shù)，該現(xiàn)象會(huì)使水泥材料在進(jìn)行水熱化時(shí)，其生成的熱量將過度聚集在材料結(jié)構(gòu)內(nèi)，由于較難在短時(shí)間散去，在熱量逐步聚集后，無形中增加混凝土材料的內(nèi)外部溫度差，生成不同程度的收縮應(yīng)力與溫度應(yīng)力。經(jīng)實(shí)踐調(diào)查可知，引發(fā)大體積混凝土施工裂縫的主要原因?yàn)槭湛s與降溫，而該現(xiàn)象的生成則與水泥水熱化存有密切聯(lián)系，在達(dá)到一定的降溫條件后，對混凝土材料出現(xiàn)了不同方向的外部約束，極易給混凝土施工造成大貫通裂縫。當(dāng)大體積混凝土施工產(chǎn)生收縮狀態(tài)后，該混凝土?xí)趦?nèi)部水泥的作用下自動(dòng)生成約束應(yīng)力，繼而引發(fā)該材料的表面裂縫。

2.3 混凝土結(jié)構(gòu)收縮

在探索大體積混凝土的整體結(jié)構(gòu)時(shí)，施工人員可發(fā)現(xiàn)混凝土材料內(nèi)的20%水分為水泥硬化過程中需要的水分，其他水分則用來補(bǔ)充此后的蒸發(fā)需求，若剩余水分產(chǎn)生蒸發(fā)狀況，會(huì)給大體積混凝土材料帶來結(jié)構(gòu)收縮等問題。針對引發(fā)大體積混凝土材料收縮的機(jī)理與原因而言，若大體積混凝土材料產(chǎn)生體積收縮等不良現(xiàn)象，會(huì)使混凝土結(jié)構(gòu)生出對應(yīng)的收縮應(yīng)力，極大改變該材料結(jié)構(gòu)的內(nèi)部形態(tài)，加深混凝土裂縫。為更好地看出混凝土結(jié)構(gòu)收縮帶來的危害，施工人員可密切關(guān)注該材料的配制過程，透過對該過程的合理關(guān)注來找出該類收縮裂縫引起的原因，即引起混凝土結(jié)構(gòu)收縮的主要原因?yàn)樗喾N類選擇不合理、混凝土材料內(nèi)部配制比例不科學(xué)、外加劑與混凝土材料的融合度不完善等。

2.4 氣溫變化

在觀察大體積混凝土內(nèi)部結(jié)構(gòu)時(shí)，鑒于其體積結(jié)構(gòu)較龐大，施工澆筑的過程中，澆筑溫度會(huì)對其整體結(jié)構(gòu)質(zhì)量形成較大影響，即該溫度會(huì)依照外界溫度變化而發(fā)生較明顯的改變，若外部溫度快速下降，大體積混凝土材料的內(nèi)外部溫度將出現(xiàn)較大差距，在溫差增高的情況下，混凝土材料會(huì)因溫度差異而縮減其結(jié)構(gòu)的完整度?；趦?nèi)外部溫差條件差異，大體積混凝土結(jié)構(gòu)將產(chǎn)生溫度變形現(xiàn)象，在呈現(xiàn)溫度變形溫度后，又會(huì)形成不同程度的溫度應(yīng)力，該應(yīng)力極易受到溫差要素影響，當(dāng)溫差逐步增大時(shí)，溫度應(yīng)力也出現(xiàn)較大變化，該變化又會(huì)對大體積混凝土材料形成較大影響，增加其產(chǎn)生裂縫的概率［2］。在完成引起大體積混凝土施工裂縫的原因探究后，項(xiàng)目管理者應(yīng)與施工人員共同探索解決該結(jié)構(gòu)施工裂縫的有效措施，在保證施工質(zhì)量的前提下，增強(qiáng)港口與航道工程混凝土施工水平。

3 解決港口與航道工程大體積混凝土施工裂縫的有效措施

3.1 科學(xué)設(shè)計(jì)混凝土結(jié)構(gòu)

為提升港口與航道工程施工質(zhì)量，施工人員在日常施工中應(yīng)利用有效舉措縮減大體積混凝土裂縫，即科學(xué)設(shè)計(jì)混凝土結(jié)構(gòu)。一般來講，在設(shè)計(jì)大體積混凝土內(nèi)部結(jié)構(gòu)時(shí)，工作人員需適時(shí)明確該材料的應(yīng)用壽命、使用環(huán)境與結(jié)構(gòu)特征，利用對大體積混凝土結(jié)構(gòu)的了解來掌控港口與航道工程的具體施工形式，確認(rèn)該材料結(jié)構(gòu)的施工強(qiáng)度，提升大體積混凝土結(jié)構(gòu)施工的安全性。同時(shí)，港口與航道工程屬大規(guī)模基建項(xiàng)目，施工人員在進(jìn)行正式施工前應(yīng)及時(shí)優(yōu)化其總體結(jié)構(gòu)，將大體積混凝土結(jié)構(gòu)進(jìn)行適當(dāng)簡化。若在實(shí)際施工時(shí)選用較復(fù)雜的結(jié)構(gòu)形態(tài)，當(dāng)其在施工后期產(chǎn)生作業(yè)失誤時(shí)，就會(huì)因?qū)υ摻Y(jié)構(gòu)的掌控力而產(chǎn)生結(jié)構(gòu)突變問題，逐步增加其基礎(chǔ)約束力，繼而出現(xiàn)應(yīng)力集中等不良現(xiàn)象。若大體積混凝土施工結(jié)構(gòu)較簡單，其設(shè)計(jì)的施工流程也會(huì)更為簡便，不僅能增強(qiáng)港口與航道工程建設(shè)的清晰度，還能提升項(xiàng)目建設(shè)質(zhì)量，增強(qiáng)大體積混凝土結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定度［3］。此外，在設(shè)計(jì)大體積混凝土結(jié)構(gòu)時(shí)，為增強(qiáng)該結(jié)構(gòu)施工質(zhì)量，施工人員還可以在該混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)設(shè)置對應(yīng)的變縫，透過對該結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)，可以切實(shí)保障混凝土結(jié)構(gòu)的整體溫度。值得一提的是，由于內(nèi)外部溫度會(huì)對大體積混凝土結(jié)構(gòu)形成較大影響，在實(shí)際施工時(shí)，要及時(shí)分析與計(jì)算該施工場地的溫度應(yīng)力、溫度場等，若發(fā)現(xiàn)該結(jié)構(gòu)內(nèi)的問題部位，要借助科學(xué)方法對其精準(zhǔn)優(yōu)化。

3.2 合理管控外部溫度

首先，在進(jìn)行大體積混凝土結(jié)構(gòu)施工前，施工人員應(yīng)依照此前設(shè)定的施工要求與標(biāo)準(zhǔn)，挑選出質(zhì)量較高、性能較佳的施工原材料。對于材料的配制比例來說，要時(shí)刻堅(jiān)持抗裂性強(qiáng)、絕熱溫減低等基礎(chǔ)性原則，在完成混凝土材料的配制后，強(qiáng)化此后工程施工質(zhì)量。

其次，通過對大體積混凝土材料的合理配制，施工人員需明確該材料內(nèi)的所有性能，在保證其性能質(zhì)量的前提下，盡量縮減用水量，良好的大體積混凝土材料應(yīng)持有低水膠比、低坍落度與低砂率等特點(diǎn)。在具體使用時(shí)，為確保其結(jié)構(gòu)質(zhì)量的穩(wěn)定性，在使用該材料的過程中，還應(yīng)在混合料內(nèi)增加適宜的引氣劑與減水劑，并在增加粉煤灰數(shù)量的基礎(chǔ)上，逐步縮減混凝土內(nèi)的水泥用量，防止水泥內(nèi)部水化熱現(xiàn)象對大體積混凝土結(jié)構(gòu)穩(wěn)定度帶來影響。

最后，施工人員在開展溫控設(shè)計(jì)的過程中，還要增設(shè)開裂敏感度測試，即依照該試驗(yàn)的具體結(jié)果來挑選出合理的施工方法，有效遏制混凝土材料在施工期間的溫差變化。針對混凝土材料的溫控設(shè)計(jì)而言，工作人員可采取有限元分析形式來精準(zhǔn)計(jì)算出大體積混凝土內(nèi)的溫度應(yīng)力、最高溫度、澆筑溫度與出機(jī)口溫度等，再根據(jù)該計(jì)算結(jié)果來實(shí)行合理舉措，將實(shí)際溫度管控在適宜標(biāo)準(zhǔn)下，并在大體積混凝土施工位置處埋設(shè)冷卻水管、變化測試元件與測溫元件等，在進(jìn)行混凝土結(jié)構(gòu)澆筑期間，應(yīng)合理控制其澆筑溫度，該溫度數(shù)值多處在5～30℃之間，盡量使內(nèi)外部的溫差控制在25℃以內(nèi)。

3.3 科學(xué)把握材料配比

在進(jìn)行港口與航道工程大體積混凝土作業(yè)施工時(shí)，施工人員應(yīng)嚴(yán)格檢查材料質(zhì)量，將材料整體質(zhì)量與混凝土內(nèi)的結(jié)構(gòu)性能相融合，通過對材料配比的合理把控來控制工程施工裂縫。具體來看，在進(jìn)行施工裂縫控制期間，施工人員應(yīng)及時(shí)檢查大體積混凝土結(jié)構(gòu)的整體質(zhì)量，科學(xué)把控原材料質(zhì)量，再與該工程的整體結(jié)構(gòu)相結(jié)合，提升材料配合比的科學(xué)性。港口與航道工程在進(jìn)行施工建設(shè)期間，要及時(shí)強(qiáng)化原材料的質(zhì)量驗(yàn)收與采購管理工作，若在質(zhì)量驗(yàn)收環(huán)節(jié)中發(fā)現(xiàn)不合格的材料，需將該施工材料搬離施工現(xiàn)場，提升工程建設(shè)材料應(yīng)用的科學(xué)性。

針對施工材料采購環(huán)節(jié)而言，要科學(xué)購置性能合格、質(zhì)量較佳的材料，例如，在挑選水泥材料時(shí)，需適時(shí)關(guān)注材料內(nèi)部性能，盡量選擇中低熱類水泥，水泥內(nèi)部的鋁酸鈣含量都應(yīng)控制在標(biāo)準(zhǔn)范圍中。在設(shè)計(jì)大體積混凝土內(nèi)部的配合比時(shí)，要利用標(biāo)準(zhǔn)的試配試驗(yàn)來確認(rèn)配合比數(shù)據(jù)，依照該試驗(yàn)的最終結(jié)果來挑選出合適的配制比例，繼而有效管控混凝土材料內(nèi)的坍落度與水灰比等數(shù)值［4］。攪拌混凝土材料的過程中，施工人員應(yīng)明確不同原材料的使用量，若想徹底解決混凝土材料內(nèi)的裂縫與溫升問題，要在該材料中適當(dāng)添加高爐礦渣與粉煤灰，利用該材料的加入來改進(jìn)大體積混凝土材料的內(nèi)部性能。

3.4 強(qiáng)化施工溫度控制

若想更好地遏制混凝土施工中的裂縫現(xiàn)象，施工人員應(yīng)在日常作業(yè)中強(qiáng)化施工溫度控制。

首先，相關(guān)作業(yè)人員可及時(shí)關(guān)注出機(jī)口溫度，若港口與航道工程在實(shí)際施工時(shí)，其具體的施工條件為夜間熱天，要將骨料與水泥溫度管控在較低范圍內(nèi)，利用冰水與低溫水的攪拌來確保該工程項(xiàng)目的溫度控制；當(dāng)其施工條件為白天冷天，則要采取加熱拌和水、遮蓋料場等形式，不但有效增強(qiáng)混凝土工程的澆筑效果，還會(huì)合理管控該澆筑面在外部環(huán)境中的暴露時(shí)間。

其次，在控制內(nèi)部最高溫度的過程中，施工人員需及時(shí)控制溫度參數(shù)，該溫度參數(shù)的管控方法為埋設(shè)冷卻水管、分層澆筑、增加凝結(jié)時(shí)間、加入緩凝劑與減低澆筑溫度等，通過對該類舉措的合理使用，可切實(shí)控制港口與航道工程混凝土材料的整體溫度。在日常作業(yè)中，施工人員需及時(shí)監(jiān)測環(huán)境溫度、內(nèi)部溫度與澆筑溫度，若在監(jiān)測途中產(chǎn)生異常狀況，要根據(jù)其具體狀態(tài)來開展溫控處理。

最后，施工人員在日常作業(yè)時(shí)還可及時(shí)檢查大體積混凝土結(jié)構(gòu)，若其內(nèi)部結(jié)構(gòu)出現(xiàn)少筋或無筋狀態(tài)，則要在該類混凝土內(nèi)埋藏塊石，不要將塊石放置在受拉區(qū)域中，在開展塊石埋藏工作前，要及時(shí)檢查塊石狀態(tài)，即保持其表面整潔與濕潤，對其埋藏總量進(jìn)行合理控制。

3.5 完善混凝土澆筑

若想保證港口與航道工程大體積混凝土的澆筑質(zhì)量，需及時(shí)完善混凝土澆筑等多項(xiàng)環(huán)節(jié)。通常來講，在澆筑大體積混凝土期間，要合理融合入模條件與振搗條件，在遵循分層澆筑原則的情況下，科學(xué)控制分層厚度，避免在澆筑過程中產(chǎn)生骨架鋼筋傾倒或模板遭受沖擊等不良現(xiàn)象。在混凝土結(jié)構(gòu)產(chǎn)生初凝現(xiàn)象前就要完成其振搗、澆筑與運(yùn)輸工作，當(dāng)開始澆筑混凝土后，應(yīng)保持其連續(xù)性，以遏制冷縫現(xiàn)象的出現(xiàn)。在港口與航道工程內(nèi)，施工人員還要及時(shí)檢測施工模板，利用該檢查工作來確認(rèn)該模板內(nèi)部質(zhì)量，防止其產(chǎn)生跑模、跑漿、松動(dòng)或變形等不良現(xiàn)象。在進(jìn)行混凝土振搗的過程中，施工人員還應(yīng)適時(shí)關(guān)注其各項(xiàng)步驟的規(guī)范度，為加強(qiáng)該材料的整體密度，可借助二次振搗技術(shù)在該材料初凝前實(shí)行多次振搗，該項(xiàng)舉措不僅增強(qiáng)該混凝土的整體強(qiáng)度，還有效強(qiáng)化其抗裂性能［5-6］。此外，在完成二次抹面工藝技術(shù)后，施工人員應(yīng)邀請專業(yè)人員來檢查大體積混凝土結(jié)構(gòu)表面，若其表面質(zhì)量未達(dá)到相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，應(yīng)開展二次抹面工作，再借助薄膜覆蓋來增強(qiáng)大體積混凝土的濕潤性。在控制完成混凝土的各項(xiàng)澆筑環(huán)節(jié)后，項(xiàng)目管理者應(yīng)及時(shí)檢查大體積混凝土的整體結(jié)構(gòu)，利用對各環(huán)節(jié)的精準(zhǔn)檢查來確?；炷翝仓|(zhì)量。

3.6 加強(qiáng)大體積混凝土溫度養(yǎng)護(hù)

一方面，在完成大體積混凝土結(jié)構(gòu)的澆筑后，施工人員應(yīng)依照港口與航道工程項(xiàng)目的實(shí)際建設(shè)情況進(jìn)行合理養(yǎng)護(hù)。通常來講，大體積混凝土的養(yǎng)護(hù)工作多借助溫度控制，即對其采取多項(xiàng)保溫舉措，在合理控制其表面溫度后，更好地管理其內(nèi)外部溫差，縮減混凝土內(nèi)部材料的約束力。在大體積混凝土的外部，施工人員可及時(shí)覆蓋塑料包裹或草席，利用該項(xiàng)舉措來縮減該材料的表面溫度，將其內(nèi)外部溫度變化控制在標(biāo)準(zhǔn)范圍中，不斷減低其降溫速率，使該材料的濕度值與港口與航道工程施工要求相符。

另一方面，在日常生活中，港口與航道工程項(xiàng)目養(yǎng)護(hù)人員也應(yīng)對大體積混凝土材料開展定期測溫活動(dòng)，在進(jìn)行正式測溫前，應(yīng)對混凝土材料實(shí)行一定的噴霧、灑水與蓄水養(yǎng)護(hù)，混凝土材料的表面溫度與水溫都需處在15℃左右，在測量其溫度時(shí)，還要嚴(yán)格遵守混凝土內(nèi)部性能與結(jié)構(gòu)施工要求。此外，在養(yǎng)護(hù)大體積混凝土材料的過程中，還要精準(zhǔn)確認(rèn)養(yǎng)護(hù)指標(biāo)，如養(yǎng)護(hù)時(shí)間要控制在15d 以上，養(yǎng)護(hù)中聚丙烯纖維的摻和量需保持在1.2kg/m3左右，彈性模量應(yīng)處在3500MPa 以上，抗拉強(qiáng)度在346MPa 上下，在該項(xiàng)養(yǎng)護(hù)條件的引導(dǎo)下，港口與航道工程大體積混凝土施工裂縫將得到精準(zhǔn)防治。

4 結(jié)語

綜上所述，為確保港口與航道工程建設(shè)質(zhì)量，項(xiàng)目管理者在實(shí)際施工時(shí)要合理管控大體積混凝土可能生成的施工裂縫，及時(shí)把控混凝土施工的作業(yè)流程，借助對混凝土材料的多方面控制來增強(qiáng)項(xiàng)目建設(shè)效果，保證港口與航道工程的應(yīng)用質(zhì)量。