浅谈水闸闸墩裂缝的原因及防治

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1、浅谈水闸闸墩裂缝的原因及防治摘要：水闸是水利工程建设中常见的水工建筑物，闸墩部位易出现裂缝的问题，长期以来困扰着水利工程界，一直未能得到很好地解决。闸墩裂缝的出现给水闸带来了多方面不同程度的危害，也越来越受到工程界的重视。本文针对水闸工程中出现的混凝土裂缝问题进行了分析，并提出了相应的处理措施。　　关键词：水闸闸墩；裂缝；混凝土配合比；防治措施　　水闸是城市水利基础设施的重要组成部分，具有排洪、排涝、减灾等作用。但水闸闸墩在浇筑后时常会出现裂缝的现象，给水闸的运行带来安全隐患。水闸挡墙及边墩均为典型的钢筋混凝土结构，具有较好的耐久性，但由于混凝土是一个复杂的非均质材料

2、，抗拉强度较低，且又有自身体积变形、徐变等特性，在实际施工中常会出现不同程度的裂缝。由于水利工程结构大多处在水下，裂缝的存在很容易导致钢筋锈蚀膨胀，进一步加剧混凝土的破坏。因此，在水闸挡墙及边墩结构的施工过程中，必须严格进行质量监控，提高混凝土浇注质量，尽量避免工程裂缝的产生。而一旦出现了混凝土裂缝，则应采取有效的技术措施进行补救，以保证水利工程的安全和工程结构的耐久性。　　1.工程概况　　某水闸闸孔总净宽132m，为6孔下卧式自动浮体钢筋砼扇形闸门，每孔净宽22m，在最右一孔浮体门前部，有4孔平板闸门，每孔净宽5.54m。由进口段、溢流段、浮体闸室段、陡坡段、消力池

3、、海漫及尾水渠组成。进口段属渐缩型，底高程为12.0m，两侧翼墙为浆砌石圆弧挡土墙；溢流段为ⅲ型折线型实用堰，堰顶高程13.6m，长1.8m；浮体闸室段为钢筋砼结构，底高程9.4m，长12.0m；陡坡段为钢筋砼结构，陡坡首部高程12.85m，尾部高程9.2m，长16.5m，其中首部5.0m长为平台；消力池为底流式，护坦为浆砌石钢筋砼框格结构（面层为200厚钢筋砼），高程9.2m，池深0.3m，长10.0m，消力池边墙顶高程15.0m；海漫为浆砌石结构，底高程9.5m，长15.0m。节制闸两端设有控制室，闸室顶部设有农用交通桥，平板闸门设有启闭台及螺杆式启闭机，启闭台上

4、未建启闭房。　　项目工程混凝土拆模后，在水闸右岸挡墙及右岸边墩发现了裂缝，其中水平方向的裂缝主要发生在挡墙分仓的中部，竖向裂缝大部分产生在挡墙的3/4高度以下，挡墙顶部没有裂缝。裂缝呈中间宽，两头缩小的现象，缝宽在0.3mm左右，并未完全贯通。有一部分裂缝在挡墙两侧的同处产生，也有一部分从基础开始就产生开裂。裂缝出现的时间基本都在模板拆除后的1～2d，也有的在拆模的当天就已经发现。　　2.闸墩裂缝原因分析　　混凝土结构的裂缝分为荷载作用裂缝和间接作用裂缝，由于在施工初期外荷载没有作用在闸墩结构上，此时的裂缝应是由于间接作用而产生的裂缝，是混凝土内部各组分材料之间相互约

5、束的结果，与混凝土的材料组成、施工时环境温度和湿度的变化、相关部分的约束作用以及施工过程中的施工荷载等因素都有非常密切的关系。　　根据混凝土的裂缝机理，结合闸墩的设计、施工材料使用和施工控制等情况分析，因裂缝具有一定的规律性，没有无规则的X状特征，可排除水泥安定性或碱骨料反应等材料原因所导致的裂缝；施工期间，闸底板也无异常变化，可排除地基变形和外荷载作用的原因。综合分析认为，引起闸墩出现裂缝的原因主要是混凝土内部的温度变化所引起的温度应力超过混凝土极限拉应力值所致。具体原因分析如下：　　2.1混凝土配合比　　配合比设计时在满足混凝土强度等技术条件的基础上，应尽量增加粗

6、骨料含量，降低水泥浆量，减少混凝土的自收缩，提高抗裂能力。有关研究成果表明，混凝土早期自收缩随着水灰比的减小而增大，且水灰比越小越明显。先期闸墩浇筑的混凝土其水泥用量是260kg，水灰比是0.48，对于中低强度的混凝土，显然水泥用量偏大，水灰比偏小，有可能造成混凝土的强度值偏高，弹性模量大，松弛能力降低，从而加大了混凝土闸墩的开裂趋势。　　工程实践表明，大体积混凝土中的粉煤灰掺加量不超过30%时，随着粉煤灰掺量的增加会减少混凝土的收缩量，这是因为加入粉煤灰后减少了水泥用量，粉煤灰早期较少参与水化反应，生成的水泥石硬化体结构相对疏松，小孔含量降低，早期自收缩明显减少；同

7、时粉煤灰混凝土早期强度较低，弹性模量较小，从而在混凝土收缩受约束时引发的弹性应力较低且发展较慢，使混凝土有足够的时间发挥其徐变性能，松弛弹性应力摘要：水闸是水利工程建设中常见的水工建筑物，闸墩部位易出现裂缝的问题，长期以来困扰着水利工程界，一直未能得到很好地解决。闸墩裂缝的出现给水闸带来了多方面不同程度的危害，也越来越受到工程界的重视。本文针对水闸工程中出现的混凝土裂缝问题进行了分析，并提出了相应的处理措施。　　关键词：水闸闸墩；裂缝；混凝土配合比；防治措施　　水闸是城市水利基础设施的重要组成部分，具有排洪、排涝、减灾等作用。但水闸闸墩在浇筑后时常会