水闸闸墩裂缝成因及防治措施
检修水闸闸墩混凝土裂缝成因及处理
闸 墩 混 凝 土模 板 拆 除后 采 用 表 面
天 就 已经 发 现 ． 为非贯 穿性 的浅 表裂 缝 。
２ ． 裂 缝 产 生 的 原 因 发 现 水 闸 闸 墩 裂缝 后 ． 通 过 对混 凝
水 利 施 工
检 修 水
口韩丽 粉
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 ． 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 一旦 出现 了混凝 土 裂缝 ． 则 应
因 及 处 理
该 水 闸 闸 墩 混 凝 土 设 计 标 号 为 Ｃ ３ ０ Ｗ６ Ｆ １ ５ ０ ． 水 泥 品 种 为 普通 硅 酸 盐 水 泥Ｐ ・ Ｏ ４ ２ ． ５ ． 水 泥 水化 热 较 大 ． 在 一 定 程 度 上增 高 了混 凝土 内部 温 度 ．加 上 闸墩 属 于 大体 积混 凝 土 ．施工 中内部 水 化热 散 发不 出来 ． 造成 混凝 土 内外 温 差很 大 ． 超 出规 范 允许 临 界值 ． 产 生裂 缝
裂 缝 全 部 封 闭
３ ． ２凿槽 嵌 补 法
不一 致 ． 在 混 凝 土 表 面 形 成 一 定 拉 应
力． 当拉应力达 到一定极 限时 ． 表 面 就 某水 闸为一座渠道 倒虹吸 的进 口 检修闸 ， 闸室 总 长 １ ２ ｍ， 共３ 孑 Ｌ 。 单 孔 净 宽６ ． ５ ｍ．为 ３孔 一联 的 开 敞 式 钢 筋 混
大型水库闸墩裂缝成因分析及处理
大型水库闸墩裂缝成因分析及处理摘要：水闸闸墩主要为大体积混凝土结构浇筑而成，在浇筑完成后，闸墩部位易出现裂缝的问题，不仅影响建筑物的结构强度和整体稳定性，而且无法保证水工建筑物的正常使用。
本文结合工程实例对水闸闸墩混凝土裂缝产生的原因进行分析，并提出一些有效的防治措施。
可供参考！关键词：裂缝控制；闸墩；成因分析；质量控制一、工程基本情况某水库工程闸坝总长52.3km，其中主副坝长48.3 km，泄洪闸12 孔。
工程按100 年一遇洪水标准设计，300 年一遇校核，总库容1.25 亿m3。
二、裂缝产生的原因分析1裂缝自查、检测情况该水库泄洪闸为12 孔，闸墩由左、右两个边墩和中间的11 个中墩组成，编号从右岸到左岸，共12孔闸门。
泄洪闸过流形式为宽顶堰，校核洪水位时最大泄流能力为6532 m3/s。
水库翼墙、闸墩在2011 年汛后自检中发现有混凝土脱落、裂缝、白色析出物、露筋等现象。
经检测结果显示，泄洪闸闸墩混凝土存在较多的裂缝、冻胀破坏。
泄洪闸闸墩混凝土有明显可见裂缝共43 条，裂缝累计总长度为72 m。
闸墩混凝土出现钢筋锈蚀、混凝土鼓胀、表层及内部混凝土脱落等缺陷，共出现缺陷33 处，累计面积13.32m2。
泄洪闸上游右翼墙伸缩缝出现错位，缝两边混凝土缺损、错位，填缝材料缺损。
2成因分析该水库泄洪闸为确保工程外观质量，采用滑膜施工技术，2006年施工完毕，效果很好，2011年泄洪闸闸礅混凝土发现裂缝、白色析出物等现象。
经检测及施工处理后分析，裂缝、白色析出物及混凝土脱离原因是由于在滑模施工时，采用镀锌铁管来固定模板，镀锌管从上至下排布，每段管与上一段管的交接处没有采用对接的工艺，只是简单的搭接，施工完成后，管的上端开口处未进行封闭处理，管中含有的水也未及时导出，长时间以来，管内壁锈蚀严重，在管的侧壁多处出现了裂缝，裂缝处锈蚀严重，有水缓慢渗出，管的下口开口处也有大量的锈蚀物与淤积物，在冬季工况下，管内含水，管裂缝附近及管下端开口处附近混凝土内部充满水分，管的保护层厚度在5~10cm,由于冻胀引起混凝土冻胀破坏，形成由内向外的鼓胀现象，现场观察这样的缺陷，附近的裂缝都是鼓胀出来的混凝土与未鼓胀混凝土之间形成的斜茬的裂缝，裂缝的终点即为渗水处。
闸墩裂缝原因分析及控制措施
闸墩裂缝原因分析及控制措施发表时间：2016-03-16T15:01:56.897Z 来源：《基层建设》2015年24期供稿作者：陈锦康[导读] 佛山市南海区国土城建和水务局桂城水务管理所闸墩裂缝是目前水工建筑物中存在的主要质量隐患，闸墩出现裂缝将会直接给排洪闸工程带来不同程度的危害。
佛山市南海区国土城建和水务局桂城水务管理所广东佛山 528000摘要：闸墩裂缝是目前水工建筑物中存在的主要质量隐患，闸墩出现裂缝将会直接给排洪闸工程带来不同程度的危害。
因此，分析闸墩裂缝产生的原因，采取有效措施控制闸墩裂缝，具有重大的经济和社会效益。
本文结合工程实例，简单分析了闸墩裂缝问题的原因，进而探讨了闸墩裂缝问题的应对策略。
以期为相关的闸墩裂缝问题提供有益的参考。
关键词：闸墩裂缝；原因分析；控制措施闸墩上产生裂缝是一个比较普遍的现象，长期以来困扰着水利工程界，一直未能得到很好地解决。
闸墩裂缝问题不仅影响到闸墩的耐久性，并且危及到闸墩的强度、稳定和水电站大坝的安全运行。
因此，相关的工作人员必须正确分析裂缝出现的原因，科学地采取有效的应对策略，克服和控制裂缝。
1工程概况某排涝闸规模为3孔，单孔宽5m，基础座落在海涂面的软土地基上。
设计最高潮水位重现期为50年一遇，闸室、岸墙、翼墙基础均采用Φ800钢筋混凝土灌注桩。
排涝闸工作环境条件类别为Ⅳ类，场地地层主要由人工填土层、第四系冲积层和石炭系层构成。
2闸墩的裂缝成因分析2.1现场状况排涝闸闸墩混凝土设计强度为C30，闸墩顶底高差7.85m，边墩厚1m，中墩厚2m，混凝土方量为568m3。
于2010年7月4日～10月12日分4次浇筑，采用C30商品混凝土泵送施工。
10月29日，在4只闸墩处几乎同一位置出现垂直裂缝（见图1）。
超声法裂缝检测结果显示，裂缝长2～4m，宽度为0.35～0.45mm，大于沿海海水水位变动区裂缝宽度允许值0.20mm，并贯通闸墩，确定为贯穿裂缝。
水闸闸墩裂缝如何产生又该如何防治
contents •引言•水闸闸墩裂缝产生的原因•水闸闸墩裂缝的危害•水闸闸墩裂缝的防治措施•工程实例分析•结论与展望目录水利工程的重要性裂缝对水闸闸墩的危害研究背景和意义研究背景和意义研究目的研究方法研究目的和方法水泥质量不佳砂石的含泥量过高、级配不良、粒径太小或太大等都会影响混凝土的强度和抗裂性能。
砂石质量不良外加剂使用不当原材料因素搅拌不均匀振捣不密实养护不当030201施工工艺因素结构形式不合理结构设计遗漏荷载考虑不周结构设计因素温度变化地震作用外部环境因素0102结构性能下降耐久性降低裂缝会导致闸墩内部的钢筋暴露在空气中，使其受到氧化和腐蚀，进一步降低闸墩的耐久性。
安全隐患设计阶段材料选择施工过程结构维护对于细微的裂缝，可以采用表面涂抹水泥浆、环氧树脂等方法进行处理。
表面处理灌浆法结构补强拆除重建对于较大的裂缝，可以采用灌浆法，将环氧树脂等材料通过压力灌注到裂缝中，达到封闭裂缝的目的。
对于承载力下降或存在严重裂缝的闸墩，可以采用结构补强的方法，如粘贴钢板、碳纤维布等。
对于无法修复或修复成本过高的闸墩，可以考虑拆除重建。
工程概况01020304施工期混凝土收缩温度应力基础不均匀沉降结构受力裂缝产生原因分析裂缝防治方案设计优化混凝土配合比加强温度控制加强基础处理增加结构安全系数经过优化混凝土配合比、加强温度控制、加强基础处理、增加结构安全系数等措施的实施，有效地减少了水闸闸墩裂缝的产生。
通过定期对水闸进行检查和监测，发现裂缝数量和长度都有明显减少，防治效果显著。
在工程运行过程中，通过加强管理和维护，进一步保证了水闸的安全稳定运行。
防治效果评估研究结论产生原因水闸闸墩裂缝的产生原因主要有三个方面，分别是材料因素、施工因素和设计因素。
材料因素包括混凝土的强度、抗渗性等指标不合格；施工因素包括施工质量控制不严格、施工工艺不合理等；设计因素则包括结构设计不合理、配筋不足等。
防治措施针对水闸闸墩裂缝的产生原因，可以采取以下防治措施：优化结构设计，加强配筋，提高混凝土的强度和抗渗性；加强施工质量控制，严格施工工艺；加强运行管理，定期检查和监测水闸运行情况，及时发现和处理问题。
水闸闸墩裂缝成因及处理措施
水闸闸墩裂缝成因及处理措施摘要：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：闸墩裂缝；裂缝原因；水闸；水利工程建设；防治abstract: locks is common in water conservancy construction hydraulic structures, the pier is part of the problem there is crack, for a long time with water conservancy engineering, have been unable to get very good solution. the pier is related to the occurrence of crack brought various different degree of harm, also more and more get the attention of the engineering. this article in view of the locks of concrete crack appeared in the project are analyzed, and the corresponding treatment measures.key words: the pier crack; crack causes; locks; water conservancy project; prevention and control中图分类号：tv文献标识码：a 文章编号：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，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。
论述水闸闸墩裂缝成因及防治措施
水闸闸墩裂缝成因及防治措施
水闸闸墩裂缝成因及防治措施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工程现状水闸主要由底板和闸墩组成,是呈倒T字形“墙[CD*2]板”式水工混凝土结构.闸墩底部受闸底板约束,上部可以自由伸缩.闸墩裂缝近竖直向,两端小,中间大,呈枣核形.裂缝向上开展,位于墩墙中部区域,一般略超过墩高的一半,是“上不着顶”;下部距底板10～是“下不着底”,常常为贯穿性裂缝，见图在已建和新建的众多水闸工程中,很多在闸墩上出现了裂缝,比如在北京永定河闸、北京小清河闸、湖北荆江分洪北闸、江苏三河闸等工程中,闸墩上都出现了不同程度的裂缝.新建的石梁河新泄洪闸,位于江苏省连云港市赣榆、东海两县交界处的新沭河中游,是石梁河水库枢纽工程的建筑物之一.施工时混凝土泵送浇筑,底板混凝土浇筑3个多月后浇筑闸墩.闸墩分22层浇筑,层厚40～60cm,层间间歇约4h.新闸建成后,在中间全部9个闸墩和1个边墩都出现了贯穿性裂缝［1］.水闸闸墩裂缝的广泛存在并不表明这样的问题是可以忽略的或任其发展的，正好说明了其突出性.裂缝的预防和控制是一个涉及多学科、多领域、不易解决、需深入研究的综合性问题.闸墩裂缝的出现和存在,势必会对其整体性、安全性带来不利的影响.并且由于混凝土开裂后会发生碳化等化学反应,影响其耐久性.作为水工建筑物,其抗渗性也会受到不利的影响,由此会产生溶蚀破坏作用.对于边墩,有时还会出现透过裂缝而发生渗透变形的严重现象.裂缝出现后进行修补，又增加了工程的维修费用.另外,出现裂缝还影响了建筑物的美观,给人们带来视觉上的不良效果和心理上的不安全感2研究现状目前在对待混凝土结构裂缝问题上,一般是允许出现裂缝,而对其宽度进行一定的限制，不同国家和地区对不同使用环境和要求下的混凝土建筑物的裂缝宽度有不同的控制标准.我国GBJ1089《混凝土结构设计规范》规定允许裂缝宽为～,美国AGI规定为,法国规定为,加拿大规定为［2］.另外,王铁梦教授在对待裂缝问题上提出“抗”与“放”的两种方法［3，4］.变形变化引起的约束应力首先要求结构所处的环境能给结构以变形的机会,即变形得到满足,则不会产生约束应力.在全自由状态下,如以空间应力[CD*2]应变关系为例,有：此状态下结构可以有任意长度、任意温差不产生约束应力.因此给结构创造自由变形的条件就是控制裂缝的“放”原则.在实际工程中,全自由的理想状态不易做到,但是,可以采用“抗放兼施,以放为主”的设计原则,减少约束,释放大部分变形,使出现较低的约束应力;当结构处于全约束状态,仍以空间问题为例，有：式(1)和式(2)中，ε为正应变；γ为剪应变；τ为剪应力；E为弹性模量；α为线膨胀系数；μ为侧向变形系数；T为各点承受的温差.此时有最大约束应力并与长度无关,只要材料的强度能超过最大约束应力,即R≥σmax,或者材料的极限拉伸大于最大约束拉伸变形,即εp≥εmax,则任意长度不设伸缩缝亦不开裂,只须所选用的结构材料具有足够的抗拉强度和极限拉伸.该设计原则称为控制裂缝的“抗”原则.一般说来,采取“抗”的方法,必须有足够的强度储备;采取“放”的方法,必须有充分的变形余地. 现在一般认为,混凝土建筑物不出现裂缝是不可能的或是很难的.防止裂缝出现,在材料、设计、施工、运行和维护等方面均有一定的研究,但还不够完善或效果不是十分明显.在水工结构工程中,因水的存在,以“抗”为主,力求工程各部位都不裂.3成因机理为了更好地控制裂缝和采取有效措施对裂缝进行预防,必须对裂缝的成因机理进行全面的分析.大量的工程实践证明,闸墩裂缝的产生主要与墩体内外温差、混凝土的干缩、自生体积变形、外部约束等有关,通常是多因素综合作用的结果墩体内外温差水泥水化产生大量的水化热,在1～3d内可放出热量的50％,甚至更多,当混凝土达到最高温度后随着热量的散发又开始降温,直到与环境温度相同.图2为混凝土浇筑后温度变化过程图(图中，Tp为入仓温度；Tr为温升值；Tf为稳定温度；Δ为最高温度和稳定温度升高值(基础温差)).闸墩作为大体积混凝土,热量传递的同时更易在内部积存,导致了内部温度高于外部温度,内部出现峰值温度［5］.升温阶段结束后,是散热阶段.内外混凝土散热条件不同,外部混凝土和外界环境接触,散热条件好,热量容易散发,内部混凝土散热条件差,于是在降温阶段又造成了外部混凝土温度低于内部混凝土温度.这样在升温和降温阶段都使闸墩内外混凝土形成了同一方向的温度梯度,导致了其变形的不一致.内部膨胀受到外部的限制，或相应地外部收缩受到内部约束,于是在外部混凝土中产生了拉应力.当外部混凝土拉应变达到其极限拉应变,裂缝就由此产生.裂缝初期很细,随着时间发展继续扩大、变深,甚至贯穿.除了混凝土水化引起的温度作用外，运行期环境温度变化也会产生作用.特别是遇到寒潮袭击、表面温降特别大时,裂缝发展更为严重.从以上分析可以看出,影响内外温差的主要因素有混凝土水泥用量、水泥品种、浇筑入模温度及环境温度等混凝土的干缩混凝土内的水分,少部分提供了水泥水化的需要,少部分泌出流失,大部分水分是在浇捣完毕后慢慢蒸发掉的.随着水泥的凝结、硬化,混凝土中的水分在未饱和空气中慢慢散失,引起混凝土体积缩小、变形,这种变形称为干缩［6］.由于混凝土的水分蒸发及含湿量的不均匀分布,形成湿度变化梯度.其水分蒸发总是从外向内,由表及里.表层混凝土的水分蒸发程度和速度总是大于内部,表层混凝土收缩的程度亦大,其变形会受到内部混凝土的限制,在表层混凝土中也产生拉应力,使得表层混凝土总的拉应力加大,产生干缩裂缝.但干缩一般只发生在表层,对大体积混凝土而言,干缩扩散深度达6cm需花1个月的时间,故干缩裂缝也只是表面裂缝或开展深度不大.大体积混凝土内部一般不存在干缩问题,但表面干缩不容忽视,它会诱导拉裂缝的产生.闸墩属水工薄壁结构,其影响深度及程度相对较大,尤其是在干热风大季节,如不及时处理和养护,将会发生局部贯穿性裂缝.混凝土的配合比和组成是影响干缩的主要因素.一般水泥用量多,水灰比大,则干缩也大.骨料密度大,级配好,弹性模量高,骨料粒径大,可以减小混凝土的干缩［7］.其次,混凝土的养护和环境对干缩也有很大的影响［8］自生体积变形混凝土即使没有水分蒸发,其各组成部分的化学反应也会产生自生体积变形.在底板约束影响范围内,膨胀型自生体积变形会产生预压应力,有利于防裂;收缩型自生体积变形则不利于防裂.普通混凝土的自生体积变形通常为收缩型的.它也是由于水分的迁移而引起的.但不是向外蒸发损失,而是由于水泥水化时消耗水分造成凝胶孔的液面下降,形成弯月面,水泥石供水不足,产生所谓的自干燥作用,使混凝土体相对湿度降低,体积减小［9，10］.混凝土的自生收缩一般在拆模之前完成,虽然其量值不大,但如果同其他收缩叠加在一起,就会使表面拉应力增大.像水闸闸墩这样的断面尺寸不是很大,但确属必须解决水化热问题的大体积混凝土结构,必须考虑自生收缩参与温度收缩等叠加的影响.影响混凝土自生体积收缩的因素主要是材料的化学成分和水灰比.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.当水灰比大于时,其自生收缩和干缩相比忽略不计.而当水灰比小于时,自生收缩和干缩的作用相当,必须加以考虑［10］外部约束闸墩是底部固结在底板上,上部自由的结构.通常是在底板浇筑完间隔一定时间后才开始浇筑闸墩,此时底板混凝土已经固结,是“老混凝土”.闸墩在沿其高度方向可以自由伸缩,不受约束;厚度方向由于闸墩厚度不大,约束很小;而在沿水流方向,则受底板约束相对很大.闸墩混凝土浇筑早期,产生大量水化热,温度升高,体积膨胀,受到底板约束,产生压应力.但混凝土浇筑早期,弹性模量低,产生的压应力很小.随着热量的散发,混凝土开始降温,加上干缩、自生体积变形等影响,体积开始收缩,同样受到底板约束,产生拉应力.但此时混凝土弹性模量已增大很多,产生的拉应力足以很快抵消早期产生的压应力,并进而出现较大的净拉应力.由于沿水流方向受到的约束最大,则该方向的拉应力也最大,此时混凝土龄期短,强度低,产生的拉应力易超过其抗拉强度,于是在闸墩上产生了常见的垂直于底板和水流方向的裂缝.影响外部约束的因素主要是闸墩的分缝长度和底板与闸墩混凝土的浇筑时间间隔4防止和控制措施混凝土在各种不同情况下的开裂有着多方面的原因,并且通常是多方面作用的结果.当了解了各种原因及影响因素后,就可以采取措施，减少或防止混凝土的开裂.目前,工程界在防止或控制裂缝方面的措施主要体现在材料、温度控制、施工方法与工艺、养护等方面材料混凝土材料的合理选择是预防并控制裂缝的重要方面.为了降低水化热,可采用中热硅酸盐水泥或低热矿渣硅酸盐水泥［11］.减少水泥用量,可降低水化热,降低混凝土的拉应力.在混凝土中掺活性混合料,如在混凝土中掺粉煤灰,可使混凝土最高温度降低,并可将达到最高温度的时间向后推迟,有利于热量消散,用时间控制裂缝;使混凝土和易性得到改善,减小了水泥和水的用量;因略有膨胀,减小混凝土的自生体积收缩;降低混凝土吸附水的能力,使混凝土干缩减小,抗裂性提高［5］.掺入粉煤灰的百分数就是温度和水化热降低的百分数.如掺加20％粉煤灰的混凝土温度和水化热为未掺混凝土的80％. 外加剂的使用也是防裂的有效措施.缓凝剂可减慢混凝土放热的速率,有利于热量消散.减水剂可在水灰比不变时减少水和水泥用量,降低水化热.膨胀剂可以补偿混凝土的自生收缩,产生一定的预压应力,抵消结构由于收缩产生的拉应力［12～14］.值得注意的是,膨胀剂应使用在闸墩底部有外部约束的部位,注意各部位混凝土膨胀变形的协调性,避免内部膨胀大于表面膨胀的现象出现［15］.此外,要特别注意混凝土合理配合比的设计［15］温度控制［5］首先要降低混凝土的入仓温度,使现场新拌混凝土的温度被限制在6℃左右.在高温期拌和时,可以加入冰片代替一部分水进行混凝土冷却.浇筑时尽量在春季或秋季,避免在夏季午间高温时和冬季浇筑.对运送混凝土的工具或浇筑仓面采取遮阳或降温措施；其次要减小内外温差,内部温度升高和表面温度降低共同作用会增加温度梯度.必要时,在混凝土内部埋设冷却水管,用地下水或人工冷却水进行人工导热,降低混凝土的内部温度.相反,对于外部混凝土要进行隔热保护，以调节表面温度下降的速度,使内外温差减小施工方法与工艺为了提高混凝土的运输速度,现常采用泵送混凝土.由于泵送混凝土要求流动性大［16］,其水泥用量大,水灰比大,粗骨料粒径小,水化热温升高,易产生温度收缩裂缝.因此在浇筑闸墩混凝土时,为了防裂,不宜采用泵送混凝土.考虑到泵送混凝土施工效率高,可以用于受约束较小的闸墩上部,而底部采用常态混凝土.为了使混凝土更好地散热,可分层浇筑混凝土［5］,分层的深度为～上一层混凝土的浇筑在前一层混凝土初凝前浇完.最底一层混凝土可与底板同时浇筑,这样就可削弱或消除底板对闸墩混凝土的约束.另外,考虑到约束和长度有关,可以缩短分缝长度,减小底板约束作用,或者分段浇筑,预留1～2m 的后浇带,待各段收缩完成之后,再在后浇带中浇筑膨胀型混凝土［17］养护当温度高时,混凝土水化反应加快,强度发展快,变形速度也快;当空气湿度小时,水分蒸发快,其变形速度也会加快.对混凝土进行养护是为了减慢其变形速度.早期养护可以在模板未拆时,尽可能减小环境风速;拆模后可从结构顶部浇水或淋水,保证混凝土表面湿润,若在闸墩四周裹上不透气塑料膜后再浇水或淋水,则养护效果会更好.模板可推迟3～4d拆除［17］,起到隔热和保湿作用.拆模后立即在混凝土表面涂上防裂剂,也能起到保湿的作用5展望及结语水闸闸墩混凝土产生裂缝是各种因素共同作用的结果,但是各种因素并不是互相独立的.在本文的述评中,我们可以看到，有时要减小一种原因的不利影响,却会增加另一种因素的不利影响.由此也导致了在防裂措施中,有的防裂措施既有其积极的影响,也有其消极的影响.因此在采取防裂措施的时候,怎样抓住主要矛盾,各种措施该如何进行到一个合理的度,这个度应该怎样把握,是值得进一步探讨的问题.这就要求对混凝土的抗裂能力进行一个最为合理的评价［18］,以指导我们采取最为有效的防裂措施.水闸闸墩及其他类似倒“T”形混凝土结构的裂缝问题突出且复杂,已受到越来越高度的重视.要使混凝土结构的裂缝得到有效的控制,必须加强科学研究工作,揭示裂缝机理,推出新技术、新方法.要加强工程业主、科研、设计和施工人员之间的合作与协调,科研先行.目前已有一些工程很好地解决了裂缝问题,比如江苏二河新泄洪闸工程,采用在闸墩混凝土内预埋冷却水管的方法,用循环水冷却混凝土来控制内外温差,并且墩体底部与底板混凝土同时浇筑，以减小底板的约束作用,使得该工程在施工期均未出现1条贯穿性裂缝.参考文献［1］朱岳明,黎军,刘勇军.石梁河新建泄洪闸闸墩裂缝成因分析［J］.红水河,2002(2)：44～47.［2］张相宝.混凝土构筑物裂缝原因分析与处理［J］.混凝土,2000(10):39～43. 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水闸闸墩裂缝成因及防治措施
水闸闸墩裂缝成因及防治措施【摘要】水闸闸墩是闸坝水利枢纽工程的重要组成部分，其工程可靠性是整个水利枢纽工程安全的重要保证。
本文在分析闸墩裂缝的产生原因的基础上，研究相应的裂缝防治措施，对保证闸坝的安全运行以及下游区域的防洪安全具有十分重大的意义。
【关键词】闸墩;裂缝成因;防治措施0.引言水闸闸墩是闸坝水利枢纽工程的重要组成部分，其工程可靠性是整个水利枢纽工程安全的重要保证。
然而闸墩部位易出现裂缝一直是困扰工程界的难题。
闸墩裂缝的出现给水利工程的整体性、耐久性、安全性造成的影响巨大，如果不加以防治和处理，势必会造成不可估量的危害和损失。
因此，分析闸墩裂缝的产生原因以及研究相应的处理加固措施对保证闸坝的安全运行以及下游区域的防洪安全都具有十分重大的意义。
１．水闸闸墩裂缝产生原因分析闸墩作为一种重要的水工混凝土建筑物，其最普遍、最常见的病害之一就是裂缝，不出现裂缝的闸墩建筑是极少的。
导致闸墩产生裂缝的原因十分复杂，主要体现在三个方面，结构设计不合理、材料选取不当等自身原因引起的裂缝，闸墩施工过程中的温度变化、荷载变化等外部原因产生的裂缝以及施工质量。
导致裂缝产生的上述原因是相互关联、相互影响的。
（１）温度裂缝。
温度裂缝产生的原因主要有两种，一种是在闸墩施工完成后，周围温度发生剧烈变化，特别是低温天气侵袭，致使闸墩内外产生较大温差，外部混凝土变形受约束而产生的裂缝，另外就是闸墩混凝土施工期间混凝土浇筑后水泥水化热在混凝土内部和外部间产生温差，从而导致在散热期间外部混凝土冷却收缩受内部混凝土约束而产生裂缝。
（２）钢筋锈蚀裂缝。
由于混凝土中钢筋发生锈蚀，体积膨胀而产生的裂缝。
（３）干缩裂缝。
由于混凝土因水分散失引起体积缩小变形的同时受到周边结构约束而产生的裂缝。
（４）碱骨料反应裂缝。
由于水泥的碱和骨料中某些活性物如二氧化硅、碳酸盐，以及变形石英等发生反应，而生成吸水性较强的凝胶物质，当有充足水分时，就会在闸墩混凝土中产生较大的膨胀作用，导致混凝土产生裂缝。
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水闸闸墩裂缝成因及防治措施
【摘要】水闸闸墩是闸坝水利枢纽工程的重要组成部分，其工程可靠性是整个水利枢纽工程安全的重要保证。
本文在分析闸墩裂缝的产生原因的基础上，研究相应的裂缝防治措施，对保证闸坝的安全运行以及下游区域的防洪安全具有十分重大的意义。
【关键词】闸墩;裂缝成因;防治措施
0.引言
水闸闸墩是闸坝水利枢纽工程的重要组成部分，其工程可靠性是整个水利枢纽工程安全的重要保证。
然而闸墩部位易出现裂缝一直是困扰工程界的难题。
闸墩裂缝的出现给水利工程的整体性、耐久性、安全性造成的影响巨大，如果不加以防治和处理，势必会造成不可估量的危害和损失。
因此，分析闸墩裂缝的产生原因以及研究相应的处理加固措施对保证闸坝的安全运行以及下游区域的防洪安全都具有十分重大的意义。
１．水闸闸墩裂缝产生原因分析
闸墩作为一种重要的水工混凝土建筑物，其最普遍、最常见的病害之一就是裂缝，不出现裂缝的闸墩建筑是极少的。
导致闸墩产生裂缝的原因十分复杂，主要体现在三个方面，结构设计不合理、材料选取不当等自身原因引起的裂缝，闸墩施工过程中的温度变化、荷载变化等外部原因产生的裂缝以及施工质量。
导致裂缝产生的上述原因是相互关联、相互影响的。
（１）温度裂缝。
温度裂缝产生的原因主要有两种，一种是在闸墩施工完成后，周围温度发生剧烈变化，特别是低温天气侵袭，致使闸墩内外产生较大温差，外部混凝土变形受约束而产生的裂缝，另外就是闸墩混凝土施工期间混凝土浇筑后水泥水化热在混凝土内部和外部间产生温差，从而导致在散热期间外部混凝土冷却收缩受内部混凝土约束而产生裂缝。
（２）钢筋锈蚀裂缝。
由于混凝土中钢筋发生锈蚀，体积膨胀而产生的裂缝。
（３）干缩裂缝。
由于混凝土因水分散失引起体积缩小变形的同时受到周边结构约束而产生的裂缝。
（４）碱骨料反应裂缝。
由于水泥的碱和骨料中某些活性物如二氧化硅、碳酸盐，以及变形石英等发生反应，而生成吸水性较强的凝胶物质，当有充足水分时，就会在闸墩混凝土中产生较大的膨胀作用，导致混凝土产生裂缝。
（５）超载裂缝。
由于建筑结构物受到超过其设计允许承载能力的荷载作用时，在结构或构件中产生的裂缝。
（６）因施工质量导致的裂缝。
对实际的闸墩裂缝的研究表明，大约95%以上的裂缝的产生是因为施工质量差引起的。
２．水闸闸墩裂缝的防治措施研究
混凝土闸墩裂缝的产生有其必然性，但在实际工作中，可以采取一定的控制
措施加以防治和处理，以降低闸墩裂缝带来的危害和损失。
水闸闸墩裂缝的防治措施主要有一下几种：
２.1选择合理的结构形式，合理分缝分块
闸墩裂缝的产生与结构设计的合理性有着密切的关系，闸墩混凝土施工设计除应满足设计规范与生产工艺要求外还需满足以下几点：闸墩基础混凝土应选择强度等着在C20一C35之间的中低强度混凝土；基础配筋在满足基础承载力及构造要求的同时还应结合混凝土浇筑方法，增配构造钢筋来承受因水泥水化热引起的温度应力及控制温度裂缝。
合理的配筋可以提高混凝土的极限拉伸值，而且当钢筋的直径较细、间距较密时，对提高混凝土的抗裂性能及抗裂效果较好；当闸墩浇筑在岩石上时，需要采用一毡二油或其它可减少约束的垫层来设置滑动层；在闸墩施工中应根据混凝土浇筑过程中温度裂缝控制的要求、混凝土浇筑能力和方便结构钢筋的绑扎等因素设置水平施工缝；科学组织施工，编制详细的施工组织设计，对施工阶段大体积混凝土浇筑块体的温度、温度应力及收缩应力进行验算，确定施工阶段大体积混凝土浇筑块体的温升值、内外温差及降温速度的控制指标;注意施工过程的各项指标控制。
２.2优选水泥品种
优选水泥品种的目的是控制水泥的水化热，水泥水化热控制可以通过水化热试验来确定，最终将实验参数应用到闸墩混凝土抗裂性试验中。
通过对混凝土的拌合物的量化分析来测试混凝土开裂倾向以达到最终预防闸墩开裂的目的。
通过由混凝土温度一应力试验的总结的分析克制:不同胶凝材料的抗裂性能不同，水胶比、水泥细度及品种、掺和料的种类及掺入量对胶凝体系的抗裂性能影响很大;掺有粉煤灰和矿渣的胶凝体系抗裂性能明显高于纯硅酸盐水泥和掺有硅灰的胶凝体系;中热水泥的开裂敏感性低于硅酸盐水泥，所以在闸墩混凝土浇筑施工中要对水胶比、水泥细度及品种、掺和料的种类等通过试验做出合理的选择，以保证水泥水化热控制在工程设计范围内。
２.3合理选择原材料，优化混凝土配合比
混凝土配合比设计应遵循“三低(低砂率、低坍落度、低水胶比)，二掺(掺高效减水剂和高性能引气剂)，一高(高粉煤灰掺量)”的设计准则，尽可能的降低混凝上的单位用水量，保证生产的混凝土具有“高强、高韧性、中弹、低热和高抗拉极拉值”，混凝土的绝热温升较小、抗拉强度较大、极限拉伸变形能力较大、线胀系数较小，自生体积变形最好是微膨胀，至少是低收缩，在闸墩混凝土施工阶段提高抗裂能力。
在保证混凝土强度及流动条件下，尽量节省水泥，降低混凝土绝热温升。
２.4加强混凝土施工质量管理，改善混凝土性能
在闸墩混凝土施工过程中要加强质量管理、规范主观因素、科学组织，保证施工各环节均能满足设计要求。
首先要做好施工前的准备工作，对施工设备和现
场监控试验仪器进行全面检查、检测和配备，保证闸墩施工过程中混凝土的温度控制满足设计要求，对混凝土搅拌温度影响最大的水和石子的温度，所以在混凝土搅拌前需要用较凉的水冲洗骨料，控制混凝土拌和物的出机温度；其次要控制浇灌温度，按季节采取措施，降低混凝土从搅拌机出料、卸料、泵送和浇灌振捣后的温度，减少结构的内外温差，在夏季施工时，以减少冷量损失为主，在冬季施工时，应做到保温浇灌，保温养护；第三要采用裹砂法搅拌工艺，闸墩混凝土搅拌时，采取先把水、水泥和砂拌和后，再投放石子进行搅拌的投料程序；第四改变振捣工艺，浇灌后的混凝土，在振动界限以前，给予二次振捣，排除混凝土因泌水在粗骨料、水平钢筋下部生成的水分和孔隙，提高混凝土与钢筋的握裹力，减小内部微裂缝，增加混凝土密实度。
最后优化闸墩混凝土浇筑程序，根据混凝土结构物位置、尺寸的大小、钢筋的疏密、混凝土供应条件等具体情况，采用全面分层浇筑和分段分层浇筑及斜面分层浇筑的方式，保证混凝土浇筑的质量。
２.5大体积混凝土的养护
混凝土浇筑的初期，强度低、抵抗变形能力小，如遇到不利的温度、湿度环境条件，其表面容易发生有害的冷缩和干缩裂缝，因此，混凝土浇筑后必须及时进行保温与养护，保温与养护一般采用保温层，保温层兼有保湿作用，如果用湿砂层，湿锯末层或积水保湿效果尤为突出，保温、保湿可以提高混凝土的表面抗裂能力。
３．结论
水闸闸墩裂缝的形成有其必然性，但作为水闸工程中关键的工程部位之一，其安全性必须得到有效保证，本文在分析水闸闸墩裂缝形成原因的基础上，从材料选择、施工管理、施工工艺等不同方面阐述了防止和控制水闸闸墩裂缝的方法和措施，对相关的工程实践具有一定的理论和实践意义。
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【参考文献】
［１］溪大头坝裂迎水面裂缝初步分析报告，水利水电科学研究院，1979，7.
［２］朱伯芳，王同生等.水工混凝土结构的温度应力与温度控制，水利电力出版社，1976.
［３］吴胜盛.混凝土结构温度应力与温度裂缝控制研究，河海大学，博士论文，1994，6.
［４］张武功等.丰满电厂溢流坝坝面裂缝成因分析及处理方案研究.中国水利水电科学研究院，丰满发电厂，1995，9.。