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[摘 要]港口与航道工程大体积混凝土施工中会出现裂缝一直是港口与航道工程修建中常出现的问题，如何解决这一问题已经成为相关工作人员着重思考的问题之一。本文主要对港口与航道工程大体积混凝土的特点和成因进行了分析，并且根据它的特点和成因做出了控制施工出现的裂缝问题的方法策略，希望能对裂缝控制问题有所帮助。
[关键词]港口与航道工程；大体积混凝土施工；裂缝控制
中图分类号：R617 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）26-0039-01
本文对港口与航道工程大体积混凝土的特点及成因分類进行探讨，并提出控制施工裂缝的策略，希望能对相关工作人员有所指导。
1.大体积混凝土的特点
大体积混凝土要满足以下几个要求：基础边长超过20米，厚度大于1米，体积要大于400立方米，同时混凝土的体积要能够影响其水化热变化，就是说混凝土的內外温差要不低于25℃。在港口与航道工程施工时，用到的混凝土多为大体积混凝土，这是为了保证工程能与其环境水能相适应。
用于施工的大体积混凝土具有自身的特征。首先，在港口和航道工程地施工中，结构端面用的混凝土的用量最多，这是由于大体积混凝土的体积大所导致的。在浇筑方法上，为了提高混凝土浇筑的效率和质量，减少每一次混凝土的用量，主要用分缝分量的办法去浇筑。大体积混凝土多受到外界温度尤其是内外温差较大的影响，在这种影响条件下，大体积混凝土的内部结构极易发生变化，混凝土的养护难度大大增加。为了降低混凝土的养护难度，施工工作人员会用冷水浇筑混凝土的表面，降低混凝土在施工时的温度。另外，港口和航道工程大体积混凝土具有很高的抗腐蚀性、抗渗性，这是因为港口和航道工程中的大体积混凝土的内部，很少再另加配筋，通常情况下施工的全程主要用构造筋。
2.大体积混凝土裂缝形成的原因和分类
在港口和航道工程的施工中，混凝土的各部位会有差异的产生，当混凝土抗拉强度小于这种差异应变产生的拉应力，就会有裂缝出现。裂缝在混凝土施工过程中产生是一个不可避免地问题，但是并不是所有的裂缝会影响港口和航道工程的结构安全，这里是有限制的。对于裂缝宽度在国内外规范中有具体的要求：严重腐蚀介质中裂缝宽度为0.1～0.2mm，对于轻微的腐蚀介质，裂缝宽度可以为0.2～0.3mm，而在一般的环境下裂缝宽度可以是0.3～0.4mm。在这种要求下，对于施工人员起到了一定的限制作用，可以很好地避免钢筋遭到腐蚀。
大体积混凝土可以分为表面裂缝、深层裂缝和贯穿性的裂缝，这是根据裂缝深度的不同划分的。裂缝产生的原因主要是受温度和混凝土收缩的影响，混凝土收缩型的裂缝主要有干燥收缩、塑形收缩、碳化收缩和自身收缩这四种情况，以下是对这几种情况的简单介绍：
2.1 温度裂缝
混凝土会出现裂缝很大程度上是受温度的影响，尤其是内外温差。在混凝土水化过程中会释放出大部分的热能，而这些热能不能很好地排出混凝土的内部，造成了混凝土内部的温度过高。混凝土外部的温度不确定，如果混凝土内部温度和外部温度差距很大，混凝土就会裂缝。不仅如此，混凝土在成型过程中，也不能很好地适应对抗温度变化的应力，这也会造成施工裂缝。所以，为了控制施工裂缝，就要在大体积混凝土施工中，严格把控好内外温差。
2.2 收缩裂缝
（1）干燥收缩
干燥收缩的原理是在施工后，混凝土就会硬化，外部环境比较干燥，混凝土内部的水分就会被蒸发，水分不断散失，这就会造成混凝土因为缺水而干缩变形，出现裂缝。
（2）塑性收缩
产生塑性收缩的一个条件是混凝土表面水分蒸发的速度超过了泌水到达混凝土表面的速度。另外，混凝土的温度过高、水灰比较低、水泥活性大也会发生塑性收缩。当混凝土处于塑性状态时，只要受到一点点的拉力，混凝土的表面就会出现不同程度，不同位置的裂缝，出现裂缝后，随着时间、温度的变化，混凝土的水分就会从这些裂缝中不断地被蒸发，裂缝就会不断的增大。
（3）碳化收缩
二氧化碳气体与水化水泥之间的反应称碳化。伴随碳化过程混凝土产生收缩叫做碳化收缩。
（4）自身收缩
与温度、湿度的应力引起的变形不同，自身收缩是混凝土水化引发的一种收缩。自身收缩和水泥矿物成分、集料弹性模量有关。
温度、水分的变化引起的裂缝主要是外部因素，而自身收缩是大体积混凝土内部的变化引起的。大体积混凝土自身会水化，而自身收缩就是受混凝土水化才产生的一种收缩。这种收缩变化主要受集料弹性模量、水泥矿物成分的影响才产生的。
3.大体积混凝土施工裂缝控制策略
3.1 合理设置大体积混凝土的施工缝
合理的对大体积混凝土的施工缝进行控制是十分必要的。这种施工缝的控制方法或要求要视情况而定。对于上下两层相邻的混凝土尽量不要错缝浇筑。有时候要在岩基或者是老混凝土上浇筑新的混凝土，此时就要保证混凝土的纵向分段长度在15m以内。还有如果是在底板上需要连续浇筑墙体结构，墙体上面的水平施工缝位置要设置在大于墙体距底板顶面1m处。另外，对于那些不应该有施工缝的结构，要采用设置闭合块或是跳仓浇筑的办法，这两种办法可以有效地减少一次性浇筑的长度。
3.2 严格控制大体积混凝土原料的配比
将混凝土原料进行合理的配比，一方面能够保证混凝土的质量，另一方面可以提高混凝土的性能。在大体积混凝土施工的过程中，相关的技术工作人员要实事求是，根据港口和航道工程的实际制定混凝土的配比，不仅这样，技术人员制定混凝土原料配比的时候要依据相关的技术标准，严格制定。同时，技术人员也要对施工工作人员在对混凝土搅拌和养护方面进行有效地指导。这种方法定能从源头对港口与航道工程出现裂缝进行有效地控制。
3.3 严格控制大体积混凝土施工的温度
温度是影响大体积混凝土出现裂缝的关键，所以必须要严格控制施工中的温度。对于温度的控制上，不仅要控制大体积混凝土的初始温度，也要控制外界温度，尤其是温差。在混凝土浇筑过程中，施工人员可以以加冰或者是洒水的方式降低混凝土的初始温度。另外，为了把控好温差也要合理的安排施工时间，夜间施工是最好的选择。在施工的后期，施工工作人员可以利用人工控温的方法，比如在混凝土的表面铺设保温材料，这样的方式可以将混凝土的内外温差控制在可允许的范围内，有效的减少了裂缝问题。
3.4 合理安排施工方式
施工方式的安排是否合理也是影响港口和航道工程在施工中会不会出现裂缝的关键。首先，施工工作人员在施工前要对港口和航道进行考察，选择合理的施工工序。其次，施工工作人员要按照相关的规定，并且根据具体的情况选择适宜的施工技术，对施工方法进行不断地创新。最后，施工工作人员还可以在施工的时候预留温度的伸缩缝，这种方法可以减少温度对混凝土的限制，减少出现裂缝的概率。
3.5 加强大体积混凝土施工的养护力度
港口与航道工程对于大体积混凝土浇筑过程中的养护工作十分重要。一般情况下，混凝土的养护时间要在两周以上，在这段时间内，施工工作人员必须要引起高度的重视。对于养护工作，施工工作人员要时刻关注混凝土表面温度的变化，对此工作人员可以在混凝土的表面铺设不同厚度的草垫，也可以控制洒水量，这两种方法都能很好地预防混凝土的收缩，降低裂缝产生的概率。
4.结语
港口与航道工程大体积混凝土施工过程中，受温度差异、混凝土内部结构、施工技术方法等因素的影响，大体积混凝土很容易产生裂缝。为了降低裂缝出现的概率，施工工作人员要合理设置大体积混凝土的施工缝，合理安排施工方式，严格控制大体积混凝土原料的配比，加强大体积混凝土施工的养护力度。这几种方法相互配合，一定能对港口和航道施工中的裂缝问题有所控制。
[关键词]港口与航道工程；大体积混凝土施工；裂缝控制
中图分类号：R617 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）26-0039-01
本文对港口与航道工程大体积混凝土的特点及成因分類进行探讨，并提出控制施工裂缝的策略，希望能对相关工作人员有所指导。
1.大体积混凝土的特点
大体积混凝土要满足以下几个要求：基础边长超过20米，厚度大于1米，体积要大于400立方米，同时混凝土的体积要能够影响其水化热变化，就是说混凝土的內外温差要不低于25℃。在港口与航道工程施工时，用到的混凝土多为大体积混凝土，这是为了保证工程能与其环境水能相适应。
用于施工的大体积混凝土具有自身的特征。首先，在港口和航道工程地施工中，结构端面用的混凝土的用量最多，这是由于大体积混凝土的体积大所导致的。在浇筑方法上，为了提高混凝土浇筑的效率和质量，减少每一次混凝土的用量，主要用分缝分量的办法去浇筑。大体积混凝土多受到外界温度尤其是内外温差较大的影响，在这种影响条件下，大体积混凝土的内部结构极易发生变化，混凝土的养护难度大大增加。为了降低混凝土的养护难度，施工工作人员会用冷水浇筑混凝土的表面，降低混凝土在施工时的温度。另外，港口和航道工程大体积混凝土具有很高的抗腐蚀性、抗渗性，这是因为港口和航道工程中的大体积混凝土的内部，很少再另加配筋，通常情况下施工的全程主要用构造筋。
2.大体积混凝土裂缝形成的原因和分类
在港口和航道工程的施工中，混凝土的各部位会有差异的产生，当混凝土抗拉强度小于这种差异应变产生的拉应力，就会有裂缝出现。裂缝在混凝土施工过程中产生是一个不可避免地问题，但是并不是所有的裂缝会影响港口和航道工程的结构安全，这里是有限制的。对于裂缝宽度在国内外规范中有具体的要求：严重腐蚀介质中裂缝宽度为0.1～0.2mm，对于轻微的腐蚀介质，裂缝宽度可以为0.2～0.3mm，而在一般的环境下裂缝宽度可以是0.3～0.4mm。在这种要求下，对于施工人员起到了一定的限制作用，可以很好地避免钢筋遭到腐蚀。
大体积混凝土可以分为表面裂缝、深层裂缝和贯穿性的裂缝，这是根据裂缝深度的不同划分的。裂缝产生的原因主要是受温度和混凝土收缩的影响，混凝土收缩型的裂缝主要有干燥收缩、塑形收缩、碳化收缩和自身收缩这四种情况，以下是对这几种情况的简单介绍：
2.1 温度裂缝
混凝土会出现裂缝很大程度上是受温度的影响，尤其是内外温差。在混凝土水化过程中会释放出大部分的热能，而这些热能不能很好地排出混凝土的内部，造成了混凝土内部的温度过高。混凝土外部的温度不确定，如果混凝土内部温度和外部温度差距很大，混凝土就会裂缝。不仅如此，混凝土在成型过程中，也不能很好地适应对抗温度变化的应力，这也会造成施工裂缝。所以，为了控制施工裂缝，就要在大体积混凝土施工中，严格把控好内外温差。
2.2 收缩裂缝
（1）干燥收缩
干燥收缩的原理是在施工后，混凝土就会硬化，外部环境比较干燥，混凝土内部的水分就会被蒸发，水分不断散失，这就会造成混凝土因为缺水而干缩变形，出现裂缝。
（2）塑性收缩
产生塑性收缩的一个条件是混凝土表面水分蒸发的速度超过了泌水到达混凝土表面的速度。另外，混凝土的温度过高、水灰比较低、水泥活性大也会发生塑性收缩。当混凝土处于塑性状态时，只要受到一点点的拉力，混凝土的表面就会出现不同程度，不同位置的裂缝，出现裂缝后，随着时间、温度的变化，混凝土的水分就会从这些裂缝中不断地被蒸发，裂缝就会不断的增大。
（3）碳化收缩
二氧化碳气体与水化水泥之间的反应称碳化。伴随碳化过程混凝土产生收缩叫做碳化收缩。
（4）自身收缩
与温度、湿度的应力引起的变形不同，自身收缩是混凝土水化引发的一种收缩。自身收缩和水泥矿物成分、集料弹性模量有关。
温度、水分的变化引起的裂缝主要是外部因素，而自身收缩是大体积混凝土内部的变化引起的。大体积混凝土自身会水化，而自身收缩就是受混凝土水化才产生的一种收缩。这种收缩变化主要受集料弹性模量、水泥矿物成分的影响才产生的。
3.大体积混凝土施工裂缝控制策略
3.1 合理设置大体积混凝土的施工缝
合理的对大体积混凝土的施工缝进行控制是十分必要的。这种施工缝的控制方法或要求要视情况而定。对于上下两层相邻的混凝土尽量不要错缝浇筑。有时候要在岩基或者是老混凝土上浇筑新的混凝土，此时就要保证混凝土的纵向分段长度在15m以内。还有如果是在底板上需要连续浇筑墙体结构，墙体上面的水平施工缝位置要设置在大于墙体距底板顶面1m处。另外，对于那些不应该有施工缝的结构，要采用设置闭合块或是跳仓浇筑的办法，这两种办法可以有效地减少一次性浇筑的长度。
3.2 严格控制大体积混凝土原料的配比
将混凝土原料进行合理的配比，一方面能够保证混凝土的质量，另一方面可以提高混凝土的性能。在大体积混凝土施工的过程中，相关的技术工作人员要实事求是，根据港口和航道工程的实际制定混凝土的配比，不仅这样，技术人员制定混凝土原料配比的时候要依据相关的技术标准，严格制定。同时，技术人员也要对施工工作人员在对混凝土搅拌和养护方面进行有效地指导。这种方法定能从源头对港口与航道工程出现裂缝进行有效地控制。
3.3 严格控制大体积混凝土施工的温度
温度是影响大体积混凝土出现裂缝的关键，所以必须要严格控制施工中的温度。对于温度的控制上，不仅要控制大体积混凝土的初始温度，也要控制外界温度，尤其是温差。在混凝土浇筑过程中，施工人员可以以加冰或者是洒水的方式降低混凝土的初始温度。另外，为了把控好温差也要合理的安排施工时间，夜间施工是最好的选择。在施工的后期，施工工作人员可以利用人工控温的方法，比如在混凝土的表面铺设保温材料，这样的方式可以将混凝土的内外温差控制在可允许的范围内，有效的减少了裂缝问题。
3.4 合理安排施工方式
施工方式的安排是否合理也是影响港口和航道工程在施工中会不会出现裂缝的关键。首先，施工工作人员在施工前要对港口和航道进行考察，选择合理的施工工序。其次，施工工作人员要按照相关的规定，并且根据具体的情况选择适宜的施工技术，对施工方法进行不断地创新。最后，施工工作人员还可以在施工的时候预留温度的伸缩缝，这种方法可以减少温度对混凝土的限制，减少出现裂缝的概率。
3.5 加强大体积混凝土施工的养护力度
港口与航道工程对于大体积混凝土浇筑过程中的养护工作十分重要。一般情况下，混凝土的养护时间要在两周以上，在这段时间内，施工工作人员必须要引起高度的重视。对于养护工作，施工工作人员要时刻关注混凝土表面温度的变化，对此工作人员可以在混凝土的表面铺设不同厚度的草垫，也可以控制洒水量，这两种方法都能很好地预防混凝土的收缩，降低裂缝产生的概率。
4.结语
港口与航道工程大体积混凝土施工过程中，受温度差异、混凝土内部结构、施工技术方法等因素的影响，大体积混凝土很容易产生裂缝。为了降低裂缝出现的概率，施工工作人员要合理设置大体积混凝土的施工缝，合理安排施工方式，严格控制大体积混凝土原料的配比，加强大体积混凝土施工的养护力度。这几种方法相互配合，一定能对港口和航道施工中的裂缝问题有所控制。