周桂龍，馮擎

（上海東華建設(shè)管理有限公司，上海 200000）

港口工程中，混凝土可以根據(jù)不同的建筑規(guī)模分成兩大類：一般混凝土以及大體積混凝土。在實(shí)際操作中，需要根據(jù)混凝土不同的規(guī)模，針對(duì)性地采用不同的技術(shù)。工程中的混凝土裂縫會(huì)給港口工程帶來(lái)極大的危害，大大降低整個(gè)工程的質(zhì)量，近幾年，在混凝土問(wèn)題上相關(guān)行業(yè)也給予了更多的關(guān)注和研究，有效解決了混凝土裂縫問(wèn)題，這對(duì)港口工程混凝土施工的管控有著十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。

1 港口工程混凝土結(jié)構(gòu)裂縫的種類

1.1 塑性收縮裂縫

在港口工程中，混凝土的部分往往面積較大，混凝土在施工早期容易快速凝結(jié)成塊，產(chǎn)生多余的熱量，因此常常會(huì)產(chǎn)生裂縫，通常的做法是在混凝土材料中加入定量的凝結(jié)劑和石塊等來(lái)避免。然而，在混凝土沒(méi)有完全凝結(jié)前，混凝土的狀態(tài)是塑性的，在這個(gè)時(shí)候如果沒(méi)能做好養(yǎng)護(hù)工作，很容易就會(huì)使混凝土表層的水分蒸發(fā)，從而產(chǎn)生混凝土的裂縫。塑性裂縫更容易在炎熱、干燥的環(huán)境中出現(xiàn)，其形狀也呈現(xiàn)不規(guī)則狀態(tài)，是很常見(jiàn)的混凝土裂縫種類。

1.2 溫度裂縫

在混凝土的內(nèi)里和外層存在著較大的溫差，導(dǎo)致混凝土收縮程度產(chǎn)生不均勻現(xiàn)象，繼而出現(xiàn)了內(nèi)應(yīng)力?；炷亮芽p會(huì)出現(xiàn)主要就是因?yàn)閮?nèi)應(yīng)力已經(jīng)大于其抗拉強(qiáng)度。通常情況下，水泥的水化反應(yīng)易在混凝土結(jié)構(gòu)的施工起始階段和施工結(jié)束階段出現(xiàn)。在這兩個(gè)時(shí)期，水泥會(huì)散發(fā)過(guò)多熱量，使得混凝土內(nèi)部結(jié)構(gòu)的溫度上升。水泥持續(xù)水化階段，混凝土結(jié)構(gòu)的內(nèi)部溫度也會(huì)逐漸升高，直至達(dá)到一個(gè)峰值，再慢慢回落。相對(duì)于表層的混凝土結(jié)構(gòu)，其與外部空氣的接觸面積大，熱量易散發(fā)，混凝土內(nèi)部結(jié)構(gòu)的熱量會(huì)散發(fā)得更加緩慢，因而產(chǎn)生一定的溫差。溫差會(huì)導(dǎo)致混凝土內(nèi)部與外部的收縮程度不一致，產(chǎn)生變形，繼而產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力，一旦內(nèi)應(yīng)力的大小超出了混凝土的抗拉強(qiáng)度，裂縫再次產(chǎn)生。與塑性收縮裂縫相比，溫度裂縫的深度更深，形狀往往是上下或左右方向貫穿，給港口工程中的混凝土結(jié)構(gòu)的整體性和耐久性帶來(lái)了極大的麻煩。

圖1 胸墻結(jié)構(gòu)圖

圖2 胸墻裂縫圖

2 港口工程中混凝土裂縫產(chǎn)生的原因

2.1 材料方面的原因

不同種類的水泥材料混合很容易引起裂縫的產(chǎn)生。不同種類的水泥，其產(chǎn)生的干縮變形各不相同，例如，礦渣水泥的干縮變形程度就要大于硅酸鹽水泥干縮變形的程度，在實(shí)際施工過(guò)程中，沒(méi)有注意區(qū)分水泥種類，沒(méi)有制定相關(guān)的預(yù)防措施，這樣會(huì)大大增加混凝土裂縫出現(xiàn)的可能性。這要求設(shè)計(jì)人員和施工人員要熟練掌握不同種類水泥的性質(zhì)，以及混合后會(huì)出現(xiàn)什么反應(yīng)。

2.2 混凝土的收縮

還有一種也可歸為材料本身的原因就是混凝土自身的收縮。根據(jù)上一小節(jié)所提到的，港口工程中的混凝土裂縫一般分為塑性收縮裂縫和溫度裂縫兩類。當(dāng)混凝土表層所接觸的環(huán)境過(guò)于干燥時(shí)，那么其內(nèi)部水分也會(huì)隨著混凝土的硬化而散發(fā)，大量水分蒸發(fā)，混凝土結(jié)構(gòu)的內(nèi)外會(huì)產(chǎn)生不同程度的收縮變形，從而形成裂縫。干燥裂縫與塑性裂縫出現(xiàn)的原因主要就是混凝土結(jié)構(gòu)中大量水分的散發(fā)。此外，還有一種情況就是混凝土外部溫度過(guò)高或者水泥活性過(guò)大，同樣會(huì)產(chǎn)生裂縫。工作人員在施工時(shí)一定要將混凝土的這些特性充分考慮到。

2.3 施工條件和施工工藝

上面兩個(gè)產(chǎn)生裂縫的原因都屬于材料本身性質(zhì)的原因，而在施工過(guò)程中，人為原因也占據(jù)著很大的部分。施工時(shí)，人為因素導(dǎo)致的混凝土裂縫主要是指施工工藝或施工條件的不斷變化。如果不能合理控制外部環(huán)境的變化，例如環(huán)境的溫度和濕度等條件，導(dǎo)致混凝土內(nèi)部結(jié)構(gòu)產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力，當(dāng)產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力超過(guò)水泥的抗拉強(qiáng)度時(shí)，混凝土就會(huì)產(chǎn)生裂縫，這一點(diǎn)已在1.2小節(jié)中作了說(shuō)明。因此，在實(shí)際施工過(guò)程中，施工人員要合理把握施工環(huán)境的變化，運(yùn)用恰當(dāng)?shù)氖┕すに囘M(jìn)行調(diào)整，將外部因素可能對(duì)混凝土造成的不利影響降到最低。

3 港口工程中混凝土裂縫控制措施分析

3.1 優(yōu)化設(shè)計(jì)

優(yōu)化設(shè)計(jì)是為了在施工之前提前預(yù)防混凝土裂縫的產(chǎn)生，需要設(shè)計(jì)人員掌握相關(guān)的知識(shí)并具有實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。在設(shè)計(jì)時(shí)，如何處理混凝土的“抗”與“放”的關(guān)系是我們最為關(guān)心的問(wèn)題?！翱埂笔侵富炷两Y(jié)構(gòu)在外力作用下會(huì)產(chǎn)生一定程度的變形，因此，設(shè)計(jì)人員需要采取適當(dāng)?shù)拇胧﹣?lái)控制混凝土結(jié)構(gòu)的形變量，以避免裂縫的產(chǎn)生?！胺拧笔侵富炷两Y(jié)構(gòu)在沒(méi)有特定的約束力時(shí)形變空間不足。另外，在設(shè)計(jì)時(shí)，還應(yīng)有效處理混凝土因結(jié)構(gòu)斷面發(fā)生突變而導(dǎo)致應(yīng)力集中的問(wèn)題。設(shè)計(jì)人員可以添加一些補(bǔ)償機(jī)制來(lái)降低因混凝土變形而產(chǎn)生裂縫的可能性，加強(qiáng)混凝土抗裂性。

3.2 合理控制原料的質(zhì)量

原料是工程質(zhì)量的決定性因素，在施工時(shí)，要嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)來(lái)選擇水泥種類及強(qiáng)度級(jí)別，碎石和砂石等材料要與所選擇的水泥級(jí)別相適應(yīng)。施工時(shí)，嚴(yán)格根據(jù)施工技術(shù)規(guī)范進(jìn)行配比，合理使用各種添加劑。施工時(shí)若是需要使用膨脹劑，需要對(duì)其進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，以保證它不會(huì)對(duì)施工質(zhì)量造成不利影響。

3.3 做好施工過(guò)程中的溫度控制工作

溫度是造成混凝土結(jié)構(gòu)裂縫的隱形殺手。氣溫過(guò)高，則混凝土在熱脹冷縮的作用下，極易產(chǎn)生裂縫。而混凝土的厚度則決定了裂縫形成、混凝土結(jié)構(gòu)的損壞程度。混凝土越厚，散熱性能就會(huì)相對(duì)越低，越容易產(chǎn)生較大裂縫。所以在溫度的控制方面，要注意以下幾個(gè)方面：①降低水泥的用量、改善骨料級(jí)配，可以采用干硬性混凝土，加入混合料，還可以采用添加引氣劑或塑化劑的方法，來(lái)保證混凝土結(jié)構(gòu)的同時(shí)，減少水泥的用量；②在對(duì)混凝土進(jìn)行攪拌時(shí)，需要加入涼水冷卻碎石，實(shí)現(xiàn)混凝土降溫的目的；③在混凝土中添加水管，向水管內(nèi)注水，人工降低混凝土的溫度；④制定合適的拆模時(shí)間，如果外界溫度降低，則需采取表面保溫措施，防止混凝土受到溫度突變的影響；⑤在寒冷天氣施工時(shí)，也需要采取表面保溫措施，施工時(shí)盡可能采用低水化熱品種的水泥。

3.4 加強(qiáng)混凝土施工的養(yǎng)護(hù)力度

就算在材料上進(jìn)行了選擇，使用了最佳的材料，也不能忽視對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)的養(yǎng)護(hù)工作，只有做好混凝土結(jié)構(gòu)的養(yǎng)護(hù)工作，才能降低環(huán)境對(duì)混凝土的侵蝕程度，所以相關(guān)的技術(shù)人員要能夠保質(zhì)保量地去做好混凝土結(jié)構(gòu)的養(yǎng)護(hù)工作。做好養(yǎng)護(hù)工作不僅能夠防止混凝土中的水分大量流失，還能夠避免混凝土在受熱不均的情況下出現(xiàn)裂痕。與此同時(shí)，要想做好混凝土的養(yǎng)護(hù)工作，還要注意以下幾點(diǎn)：①適時(shí)養(yǎng)護(hù)。在施工中，為保證混凝土的水分充足，一般采取邊澆筑邊覆蓋的方法。通常做法是，在其表面覆蓋塑料袋，使混凝土呈密封狀態(tài)，再用土工布、麻袋、棉氈等材料覆蓋以達(dá)到保濕效果。養(yǎng)護(hù)工作須在混凝土澆筑完成后立即展開(kāi)以保證混凝土在7天以前的硬化早期能得到合理的保護(hù)；②測(cè)溫控制。對(duì)于大體積混凝土，需要在其內(nèi)設(shè)測(cè)溫探頭以實(shí)時(shí)監(jiān)控其內(nèi)部溫度，采取適當(dāng)?shù)拇胧?，保證混凝土的內(nèi)外溫度差始終在合理范圍內(nèi)。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上，混凝土裂縫問(wèn)題是港口工程中最不容忽視的問(wèn)題之一。在實(shí)際施工過(guò)程中，技術(shù)人員應(yīng)做好設(shè)計(jì)和規(guī)劃，深入了解混凝土裂縫形成的原因，在實(shí)踐中不斷提出更優(yōu)化的解決方案。工作人員要對(duì)混凝土工程進(jìn)行長(zhǎng)期的監(jiān)測(cè)，盡量避免意外的發(fā)生?；炷亮芽p問(wèn)題的解決對(duì)提升我國(guó)港口工程的品質(zhì)有著極大的推動(dòng)，促進(jìn)我國(guó)港口工程事業(yè)不斷向前發(fā)展。