水闸闸墩裂缝的原因及防治措施.doc

1、水闸闸墩裂缝的原因及防治措施摘要：闸具有排洪、排涝、减灾等作用，但目前闸墩裂缝现象常见，给水闸的运行带来了安全隐患。本文根据水闸闸墩裂缝的实际情况，分析了其存在原因并提出了防治措施。 关键词：水闸；闸墩裂缝；防治 中图分类号： TV66 文献标识码： A 前言 随着我国国民经济的发展，水闸工程日益增加。水闸是最为普遍的水工建筑物，它的主要作用就是灌溉农田和防洪，在水库的水位控制及水量调解中应用的比较广泛。而由于闸墩多数是由混凝土组成其也包含了混凝土施工中特有的特性,及裂缝现象。这种问题的存在由来已久,其造成后果更是人们耳详能熟,但是对其解决和预防问题却一直未曾受到人们的重视,这就给水闸运行带来

2、了不少安全隐患和经济损失，下文就对这一现象进行了阐述。 2、闸墩裂缝概述 闸墩是混凝土结构的一种，是水闸工程中不可或缺的一部分。闸墩裂缝一般都呈枣核形状，是一项竖直方向的裂缝模式。而裂缝在发展过程中主要是向上进行发展和延伸的，同时对于处于水闸闸墩墙体中间位置的地带，一般都是控制和处理略高于闸墩墩上面的环节。另外，屋面在工作中也时常会出现上不着顶下不着地的裂缝现象，这些裂缝现象常常都是一种贯穿性的裂缝形式。而在目前水闸新建或者翻新的工程中，很多水闸都会存在裂缝，这些裂缝会影响水闸的整体性、安全性和经济性，而且因为混凝土在开裂之后容易发生一定量的化学反应，导致整体工程的耐久性受到影响，甚至出现渗漏

3、现象，这不但影响了水库的结构，同时还影响了周边的环境。 水闸闸墩裂缝产生的主要原因 3.1、人为因素 （1）设计不当产生的裂缝。建筑企业为了追求外观和形式美，闸墩表面存在着很多不规则的角，其应力集中造成了裂缝的出现，而一些过长的闸墩很易出现伸缩裂缝。另外，由于设计的承重板件厚度太小，使得刚度减弱，板中受拉钢筋和受压混凝土应力增大，最终造成板件出现穿透性裂缝。 （2）混凝土配合比设计不当产生的裂缝。混凝土配合比不当指的是水泥用量过大，水灰比大，含砂率不适当，骨料种类不佳等。混凝土配合比设计不当会直接影响混凝土的抗拉强度，同时也会造成闸墩混凝土开裂。因此，配合比的设计时应在符合混凝土强度等技术条件

4、的前提下，尽量增加粗骨料含量，降低水泥浆量，减少混凝土的自收缩，提高抗裂能力。 （3）施工方法不规范会导致闸墩产生裂缝。混凝土浇筑施工中，振捣不均匀或者漏振、过振等情况，都会造成混凝土离析、密实度差，使结构整体的强度降低。混凝土内部额气泡无法完全排除时，钢筋表面的气泡则会降低混凝土与钢筋的粘结力。 （4）闸墩材料使用不当产生的裂缝。工程施工中，如果使用矿渣水泥、快硬水泥、低热水泥及水泥标号低或水灰比高等导致混凝土收缩性较高的水泥，都会均易出现裂缝。 （5）闸墩混凝土养护条件不好产生的裂缝。混凝土养护能够使混凝土正常硬化，养护条件的好坏直接影响着裂缝的出现。 3.2、客观原因 （1）荷载引起的裂

5、缝。钢筋混凝土结构构件在荷载作用下会因变形而产生裂缝。 （2）温度应力引起裂缝。产生温度裂缝的主要原因是温差。闸墩作为大体积混凝土，热量传递的同时更容易在内部积存，从而使得内部温度高于外部温度。混凝土浇筑结束后，内部的水泥成分会持续水化，释放水化热，混凝土内部温度达到最高温度值后，其温度就会持续降低，通过与外界的热交换，再逐渐回归到环境温度值。这样在升温和降低阶段闸墩内外混凝土就形成了同一方向温度梯度，使其变形不一致。内部膨胀受到外部的限制，在外部混凝土中产生了拉应力，当外部混凝土拉应力达到其极限拉应力时就会产生裂缝，裂缝初期很细，随着时间的变化会逐渐扩大和变深。 （3）收缩引起闸墩裂缝。收缩

6、主要包括自身收缩、干燥收缩、塑性收缩、碳化收缩等，混疑土由于自身特性，在硬化过程中经过水分蒸发、体积逐渐缩小而产生收缩。闸墩混凝土在温度应力与收缩应力的共同作用下会发生变形，因为受到闸底板的约束，当混凝土的收缩引起板的约束应力超过一定程度时就会引起现浇板的开裂，而应压力相对集中的地方常常就是开裂的部位。 （4）水灰比的变化对自生收缩的影响和对干缩的影响正好相反。闸墩混凝土浇筑早期大量水化热、温度升高、体积膨胀，受到底板约束而产生压应力，这时混凝土龄期短，强度低，产生的拉应力容易超过抗拉强度，所以会在闸墩上产生常见的垂直于底板和水流方向的裂缝。 （5）沉陷裂缝。沉陷裂缝所产生的原因一般都是由结构

7、地基土质不均匀或者土质过于疏松而无法保持应有的混凝土承载力度,同时也是由于混凝土在施工的过程中回填土压实度不够而造成地基出现沉降现象造成的一种结构模式。这种类型的裂缝多事一些贯穿性裂缝模式,其走向多是与沉陷现象相关联,在其中一般都与地面角度相关 4、裂缝的防治措施 4.1、控制好原材料的质量 为了保证混凝土能有良好的工作性，混凝土工程所用的水泥、砂石骨料、水、粉煤灰等必须按照规定选用符合质量要求的原材料，施工时按工程制度对其进行抽检，并根据气候和材料情况的变化，及时调整配合比。 4.2、控制好温度 (1)改善骨料级配，用干硬性混凝土来控制混凝土坍落度和水灰比，减少混凝土的收缩，掺混合料，采用双

8、掺外加剂来减少水泥用量； (2)混凝土在搅拌时，通过加水或用水把碎石冷却从而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，通入冷水降低混凝土温度； (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； 4.3、控制好施工工艺流程 要严格控制好浇筑流程，合理安排施工工序。分层、分块加以浇筑，加强散热性，减小约束力，对于已经浇筑果的混凝土，在终凝前要进行二次振动来排除混凝土因泌水及在石子和水平钢筋下部形成的空隙和水分。 ，从而提高粘结力和抗拉强度，减少内部裂缝与气孔，提高抗裂性。另外，浇筑完毕后的养护也是很重要的。要通

9、过对混凝土的养护使其保持适当的温度和湿度，减少热扩散，降低温差，从而防治表面裂缝。 4.4、改善约束条件 (1)合理地分缝分块； (2)合理安排施工工序，避免暴露出过大的高差； (3)将闸墩混凝土与底板混凝土间浇筑的时间间隔控制在 15 天以内，避免由于时间过长而产生裂缝。此外，要通过改善混凝土的性能来提高抗裂能力，加强养护，尤其是要保证混凝土的质量，同时还应避免产生贯穿性裂缝。贯穿性裂缝的破坏性非常大，一旦出现就很难使混凝土结构整体性恢复，所以，施工过程中要把预防贯穿性裂缝作为重点。在混凝土的施工中，不能为了方便模板等材料的周转率而提前拆模，否则就会在表面会引起很大的拉应力，出现“温度冲击” ，与再加上水化热应力迭加和混凝土干缩，就会导致裂缝产生。此外，混凝土及钢筋混凝土结构经常会发生细而浅的表面裂缝，这种裂缝虽然浅，但仍然可以影响结构的强度和耐久性，为保证混凝土的工程质量，防止其开裂，正确使用外加剂也是减少开裂的措施之一。 总之，水闸闸墩混凝土产生裂缝是各种因素共同作用的结果。因此，我们应当正认真分析产生混凝土裂缝的原因，及时消除存在的安全隐患，这样才能确保水闸工程的正常运行。 参考文献： 1孟红.论述水闸闸墩裂缝成因及防治措施J.科技创业家,2013 2周峰.水闸闸墩裂缝成因及防治措施J.科技信息,2012