水闸闸墩裂缝成因和防治措施探讨.docx

水闸闸墩裂缝成因和防治措施探讨摘要：分析水闸闸墩裂缝成因主要是由于墩体内外温差、混凝土的干缩、自生体积变形和外部约束引起的且各种原因都有一系列的影响因素．针对这些原因及影响因素从材料、温度控制、施工方法与工艺和养护等方面采取措施以达到防止和控制裂缝的效果．关键词：闸墩；裂缝；混凝土中图分类号：TU37文献标识码：A文章编号：1前言水闸是平原地区常见的主要水工建筑物闸墩部位易出现裂缝的问题长期以来困扰着工程界一直未能得到很好的解决．闸墩裂缝的出现给水闸工程带来了多方面不同程度的危害也越来越受到学术界的重视．在文献资料的基础上本文针对这一现象的成因及其防治措施进行了概括性的分析和述评．2裂缝的成因分析水闸工程尤其处于严冷地区水闸工程往往会产生一些裂缝有的裂缝宽度、深度和长度较大影响到工程的安全运用需要进行处理。裂缝产生的原因很多它与基础条件、工程布置、混凝土配合比、施工方法和混凝土的浇筑质量等因素密切相关主要有如下原因。2．1裂缝是由不均匀沉降引起水闸混凝土结构地基表面有起伏高差甚至不在一个水平面上如果结构布置和分缝不合理就会因不均匀沉降而产生裂缝；同样即使基础在同一平面上由于地基软弱不均也会产生不均匀沉陷而导致裂缝产生；另一方面基础由于受荷不均即使均匀的地基也会产生大的不均匀沉陷。某工程地基为细砂在建成初期因翼墙外填土较高边荷载大而翼墙内防渗板和下游消力池、护坦板荷载小而产生较大的不均匀沉降使防渗板、消力池底板及护坦板产生裂缝。不均匀沉降引起的裂缝一般为贯穿性的规律性较强规模相对较大危害也相对严重。防渗板、闸室底板产生贯穿性裂缝破坏了底板的整体性使渗径减短会影响到水闸的抗渗稳定问题。2．2裂缝是由温度应力引起温度应力产生裂缝的原因是温度差和基础约束。闸底板在长、宽方向尺寸较大而厚度较薄闸墩、边墩和翼墙在长、高方向尺寸较大而墩厚较薄均属薄壁混凝土结构在混凝土内都不能形成一个恒温场场内温度随外界气温的变化而变在混凝土浇筑时人仓温度加水化热使混凝土温度达到最高建成后在低温季节混凝土温度降至最低产生大的温度差致使结构产生的温度应力超过混凝土的允许抗拉应力而开裂。水闸工程施工均是先浇底板后浇闸墩在软土上的水闸闸墩混凝土要受到底板的约束；建筑在岩基上的水闸不仅闸墩受底板的约束而且底板还要受基岩的约束在上述情况下如果结构布置不当温控措施不利就会导致温度裂缝的产生。2．3混凝土的干缩裂缝混凝土在硬化的过程中要吸收水分要发生失水干缩一般干缩率为0．5％o在混凝土硬化过程中如果养护不周在混凝土表面就会产生干缩裂缝水闸工程混凝土表面产生干缩裂缝比较普遍。干缩裂缝特征是裂缝细小不贯穿无规律可循深度较浅。干缩裂缝在短时间内不会对混凝土结构造成影响不会影响工程的安全运用但常此以往由于冻融影响裂缝会日益发展天长日久会对混凝土结构产生不良影响。在海滨地区的水闸工程干缩裂缝不可等闲视之它可引起海环境的氯离子侵蚀若侵入深度超过钢筋保护层就会引起钢筋的严重锈蚀而导致混凝土结构的破坏。海河流域滨海地区防潮闸因受氯离子影响交通桥、机架桥、检修桥甚至闸墩破损严重多数需要加固处理。2．4其他因素引起的裂缝如由于结构裂缝、混凝土标号低和施工质量低劣引起的裂缝等。3混凝土温度控制和防止产生裂缝的措施为了防止裂缝减轻温度应力可以从控制温度和改善约束条件两个方面着手。3．1温度控制的措施(1)采用改善骨料级配用干硬性混凝土来控制混凝土坍落度控制水灰比减少混凝土收缩掺混合料采用双掺外加剂以减少水泥用量；(2)拌和混凝土时加水或用水将碎石冷却以降低混凝土的浇筑温度；(3)减少浇筑厚度每层控制在40cm左右利用浇筑层面散热；(4)在混凝土中埋设水管通入冷水降温降低混凝土发热；(5)选用合理的拆模时间以免混凝土表面发生急剧的温度变化；(6)施工拌和用水采用水温较低的深井水拌制混凝土必要时掺加冰块来控制混凝土入仓温度；3.2改善约束条件的措施(1)合理地分缝分块；(2)合理地安排施工工序避免过大的高差和侧面长期暴露；(3)尽量缩短闸墩混凝土与底板混凝土间浇筑的时间间隔至少控制在15d以内避免时间过长产生裂缝。另外通过改善混凝土的性能提高抗裂能力加强养护防止表面干缩特别是保证混凝土的质量也十分重要同时应特别注意避免产生贯穿性裂缝它的破坏性极大出现后很难恢复混凝土结构的整体性因此施工中应以预防贯穿性裂缝的发生为主。在混凝土的施工中钢管和模板等周转材料的投入毕竟有限为了提高模