港口水工混凝土建筑物的缺陷与处理技术分析

王凯娜

摘要：港口是经济全球化发展背景下国家开展对外贸易的主要场所，港口水利基础设施建设的完善对于经济发展具有重要意义。由于港口所处的自然环境条件相对比较复杂，港口水工混凝土建筑物的缺陷产生的主要原因包括受时间及设计方案、水泥模板设计使用不合理、钢筋材料选取加工、混凝土原材料选取等多个方面。因此，在处理技术选取上，要注意以具体问题为出发点，找寻产生问题的根本原因，采用合理的处理技术。

关键词：水工混凝土建筑;港口;缺陷;处理技术

引言

水利工程项目建设作为我国基础设施建设的重要项目之一，是促进国民经济发展，推动人民生活水平不断提高的重要推手。2018年水利部印发《加快推进新时代水利现代化的指导意见》，提出了加快推进水利基础设施现代化的任务要求。随着经济全球化发展速度的加快，港口作为国家对外贸易的主要场所，在国内外社会经济发展中的作用越来越明显。加快构筑新时代港口基础设施建设，成为新时代经济发展的必然要求。然而，港口基础设施建设过程中水工混凝土建筑物的构建面临的自然环境复杂，对建筑工艺的要求更高。因此，合理分析港口基础设施建设所处的自然环境条件以及水工混凝土本身存在的缺陷，并利用针对性强的处理技术进行工程修复，对确保港口基础设施工程质量有着非常重要的作用。

一、港口水工混凝土建筑物的主要缺陷及成因分析

（一）受时间及设计方案影响产生的缺陷

从水工混凝土建筑物构建的时间上来看，相当一部分水工混凝土建筑物的使用时间都超过了40年，长期使用过程中建筑的一些关键部分容易出现磨损、老化现象，影响建筑的后期使用。另外，从建筑设计方案上来看，生产力和经济发展的水平对水工混凝土建筑的各个方面都提出了新的要求，符合建筑规定是确保建筑结构稳定与质量扎实的重要要求，而这部分长时间使用的水工混凝土建筑受限于当时的技术条件和生产水平，在设计方案上存在一些缺陷，加之自然环境条件的变化，容易在后期产生渗漏问题。

（二）受水泥模板设计、使用不合理产生的缺陷

模板的设计、制作与安装的规范性对混凝土的浇筑与捣实具有重要影响[1]。水工混凝土建筑对工艺的要求较高，相对应的对于水泥模板的设计与使用规范的要求也较高。水泥模板设计制作的每一道工序都应纳入质量检查的范围之中，质量检查完成之后才可进行下一道工序。模板在设计初期应考虑的问题包括结构物尺寸与形体构造、不同类型模板的荷载及控制条件、模板刚度、安全系数等内容。模板设计不当，容易造成诸多缺陷，如模板与构造物实际尺寸不符而浪费材料、模板强度不足引起形变，进而导致接缝漏浆问题、控制条件未标明导致浇筑配比失当等。另外，模板的制作与安装过程同样要遵循科学合理的原则，严格按照设计图纸进行。制作与安装不合理容易造成实际施工中构件模板偏差过大、锚固强度不足、混凝土表面污染等问题的发生。

（三）受钢筋材料影响而产生的缺陷

水工混凝土建筑物修建过程中会用到大批量且型号众多的钢筋材料。因此，在钢筋材料的选取使用上，也有一套严格的选取及使用规范。在钢筋材料的运输存储上，要严格按照钢筋的等级、型号等分批运存。在使用前要对相应的钢筋材料进行质量查验，包括外观质量、拉力、冷弯等查验项目。在加工方面，要严格遵循不同钢筋材料的型号及工艺用途规定，把控好钢筋调直、端头、弯折、接头等加工的质量。若钢筋材料的选取、加工等过程不符合相应的规范要求，就会影响到混凝土的质量，进而对建筑物产生影响。

此外，钢筋锈蚀对混凝土的影响非常严重。在混凝土的生产过程中会形成大量的Ca（OH）2，在钢筋混凝土表面形成一层致密的钝化保护层[2]。而港口的自然环境比较特殊，海水中的氯离子以及空气中的二氧化碳、氧气等元素的渗透会逐渐破坏掉这层保护层，最终与钢筋材料发生氧化反应，生成铁锈。在铁锈的作用下，钢筋整体的体积发生膨胀，最终导致混凝土保护层产生裂隙，久而久之便容易产生建筑物的质量问题。

（四）受混凝土原材料影响而产生的缺陷

水工混凝土建筑物建设面临的环境复杂，建筑物构型多样，建筑周期长的特点，对混凝土原材料的选取也提出了很高的要求。在供应厂商选取上，选取数量过多容易导致多厂商原材料供应标准不一致的的问题。在水泥原材料的选取上，材料选取失当容易造成建筑物抗腐蚀性差、稳定性不达标等问题。在骨料、掺和料、外加剂等的选取上，若料的各项指标不符合建设规范要求，就會直接影响混凝土本身的质量。

二、针对港口水工混凝土建筑物缺陷的处理技术

港口水工混凝土建筑产生缺陷的原因呈现出复杂化特征，基本包括建筑方案设计到建设生产的各个方面，而缺陷的外在呈现形式则以混凝土裂缝、渗漏、蜂窝、孔洞等现象为主。因此，当其中某一问题出现时，不仅应该从问题本身出发，还要结合问题背后多个方面的原因，从源头上寻求问题的解决方式。

（一）对于裂缝的处理技术

水工混凝土的裂缝问题形成的原因比较复杂化和多样化，而且材料自身同外界环境就是相互作用的[3]。因此，在裂缝问题产生之后，要根据裂缝出现的位置、裂缝大小等，结合整个工程工序，寻找原因并采取相应的对策。对于一些建构体积较大的水泥模板而言，在硬化的初期阶段，模板的成形受外部条件的影响因素显著，硬化过程若收缩应力过大，抗拉能力过小的时候就会产生裂缝。对于这一类裂缝的处理技术就可以从两个方面去处理，首先可以考虑大面积模板的内部，通过预留内部孔道的方式来加速模板的内部冷却;其次可以考虑通过改进模板生产工艺，采用加强模板外部抗拉强度的方式防止裂缝产生。对于由于原材料质量问题产生的裂隙，可以从把控原材料质量着手，使原材料的选取及使用符合规范要求。对于因混凝土内外部温差而形成的裂缝，则可以在具体的生产过程中依据不同的环境温度设计相应的恒温维持设施，确保生产的温度控制。此外，相应工作人员还应做好对建筑物的巡查维护工作，对于建筑运行期间出现的裂缝问题，可依据裂缝种类的不同进行及时的处理。

（二）对于渗漏的处理技术

港口水工混凝土建筑物位于水中的区域面积较大，因而在长期的水环境中将会加剧混凝土结构的溶蚀性，导致渗透问题以及其它病害的出现，同时也将使得内部渗透的趋势不断向建筑物内部延伸，进而增加建筑物的安全风险[4]。渗漏问题的出现与原材料的选取、混凝土的配合比等众多因素有关，对此类问题的修复主要依据渗漏表现的样式和产生渗漏的具体原因。若是因水土混凝土建筑物表面裂缝原因而产生渗漏，当裂缝面不大时，可以采用表面处理法，通过在裂缝处覆盖防水涂料，具体施工要严格遵循涂料覆盖的流程，不能直接涂抹。对于裂隙较大、渗透水压较大的渗漏问题，则可考虑采用化学灌浆的方式进行处理。这种类型的渗漏问题中，水溶液中的杂质及多种化学离子易于混凝土发生化学反应，加剧水流的冲蚀作用，导致建筑物渗漏情况进一步恶化。相较于水泥灌浆，化学灌浆在灌浆物质组成、浆液凝结时间、浆液性能等方面的优势更大，可以更加有效的解决此类渗漏问题。

（三）其它类型缺陷的处理技术

从整体上来看，相当一部分港口水工混凝土建筑物缺陷出现的原因与建筑方案设计、水泥模板设计制作、钢筋材料选取制作、混凝土原材料处理、水泥配比设计等生产过程相关。部分的缺陷问题是可以通过严格遵循水工混凝土建筑生产流程来避免或减少的。以方案设计为例，在方案设计的前期准备工作中可以通过对港口水文自然地理条件的充分调研以及项目建设的具体要求来进行图纸设计;而对于水泥模板制作、钢筋材料加工以及水泥匹配生产环节来说，要加强对重点生产环节的监督，使其严格遵循生产流程规范，避免因操作问题产生的建筑缺陷;对于涉及原材料选取的缺陷，则通过质量把关、按需取用的原则来进行约束，以减少缺陷问题的发生。

三、结束语

综上所述，港口水工混凝土建筑的缺陷大多产生于生产过程之中，缺陷的主要表现形式多为裂缝、渗漏等。受建设周期长、生产过程涉及的工艺情况复杂、面临的自然条件严峻等原因影响，缺陷问题的产生也呈现出复杂化的特征。因此，在具體的缺陷问题处理技术选择上，要从缺陷的主要表现形式出发，寻本溯源，找到问题产生的最直接原因，并采取恰当的方式进行处理。

参考文献

[1]胡茹.水工混凝土施工质量缺陷的防治和处理技术[J].区域治理，2019 （3）：1.

[2]丁清杰，王亚飞.水工混凝土缺陷和破坏的成因分析与修复方法[J].水利技术监督，2019（1）：4.

[3]莫蘩.水工混凝土施工质量问题与处理技术分析[J].精品，2019（2）：1.

[4]但小康.港口水工混凝土建筑物的缺陷与处理技术分析[J].中国水运，2021（7）：2.