闸墩裂缝原因分析及控制措施
水闸工程裂缝的原因分析及防治措施
水闸工程裂缝的原因分析及防治措施
摘要：随着社会经济的发展，水利工程的建设数量在不断的增多，水闸工程的
施工也成为一个重要的工程项目。在目前的水闸工程施工和使用中，发生裂缝是
较为常见的现象，但是裂缝的出现往往会影响水闸的结构安全，所以有关部门和
人员要给予充分的注意。同时还要根据裂缝的不同成因进行具有针对性的分析，
对可能造成的危害进行预防并制定切实可行的防御措施，要将工程实践作为一切
措施的基础。本文就水闸工程的裂缝成因和防治措施进行了分析，希望能够对以
后的工作带来帮助。
关键词：水闸工程；裂缝的产生原因；防治措施
引言：水闸工程的裂缝主要在寒冷的施工环境中比较常见，严寒地区较容易
出现裂缝，一些裂缝的深度会比较大，严重的影响了整个工程的安全运用，需要
进行及时有效的处理，否则造成的后果不可设想。而水闸工程产生裂缝的原因有
很多，同外力环境的作用有着密不可分的关系，如基础条件、工程布置、混凝土
配比等方面。所以想要有效的解决水闸工程的裂缝问题就要抓住原因，提出行之
有效的防治措施。
一、裂缝形成的主要原因
（一）不均匀沉降引起的裂缝
水闸工程的混凝土结构中，地基表面的高低差会使其无法处在同一个水平面上，在结构布置和分缝上就会存在不合理的现象，这样就会由于不均匀的沉降导
致裂缝的出现。另外，即使地基的混凝土结构处于同一个平面上但是地基的软硬
程度不均匀同样会导致沉降和裂缝的发生，而基础所受负荷的不同即使在均匀的
地基上仍然会出现沉降。不均匀的沉降一般是具备惯性的特征，其规律性比较强，而且裂缝产生的规模也相对较大，产生的危害比较严重。贯穿性裂缝的出现会严
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
闸室墩墙混凝土防裂措施与验算
由于底板厚度 较厚 ， 为保证不 因水化热温差 引起裂缝 ，
在底板 中布置冷却 水管 通水冷 却 ，以缩 小 内外 温差 小于
干缩变形越大 ， 生的拉应力也越大 ， 产 因此 ， 降低水灰 比， 是
控制墩墙裂缝 的有效措施。
２２闸 室底 板 老 混凝 土 的 约束 ．
２ ℃。冷却水管采用直径 ４ ｍ ５ ８ ｍ钢管 ，在底板 中部布置 ２ 层。 底层管距底板底面约 １ ｍ两层管间距约 １ 一１ ｍ， ． ， ２ ． ． 每 １ ２
７
Ｉ 科技论坛 】 【 ｌ
进 出水 口引至底板上游侧 。 表 ２ 闸墩升 降温数值估算表
龄期（ ） ｄ １ ３ ６ ９ １ １ １ ２ ２ ２ ３ ２ ５ ８ １ ４ ７ ０
冷却水温度按下式控制 ：
Ｔ混 土－ Ｔ进 Ｔ出 ） ≤２ ℃ 。 凝 （ 水＋ 水 ／ ２ ０
一
降 温 值
５３ ６９ ２０ １６ １７ １０ ０９ Ｏ６ ０５ ０４ ． ． ． ． ． ． ． ． ． ．
表 ３ 各 种 非 标 条 件 的 修 正 系数
Ｍ１
１． Ｏ
次， ８～１ ｄ内每 ８ 温一 次 ，５～２ ｄ ５ ｈ测 １ ８
Ｍ２
１３ ．
Ｍ３
１． ０
化热能尽快散失 。
３４采 用 “ 次 ” 施 工 工 艺 ， 高 混 凝 土 极 限拉 伸 强 度 ， ． 二 法 提 消
检修水闸闸墩混凝土裂缝成因及处理
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
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
缝（ 垂直于水流方向） ． 发 生 在 闸 墩顺 水
由于 底 板 和 闸 墩 混 凝 土 施 工 间 隙 时间较长 ． 在 浇筑闸墩 时 ． 底 板 混 凝 土
流方 向 的 中 间位 置 ． 自底 板 开 始 向上 延 伸， 长度 １ ． ５ ～ ４ ｍ。 宽度 ０ ． ２ １ ～ ０ ． ３ １ ｍｍ。 裂 缝 呈 中 间宽 两 头 缩 小 ． 均 为非 贯 穿 性 裂缝 ． 深度 为 ２ ０ １ ５ ６ ａ ｒ ｍ． 小 于 闸墩 厚 度 裂 缝 出现 的 时 间 基 本都 在模 板 拆 除 后的２ ～ ５ ｄ内 ． 有 ３条 裂 缝 在 拆 模 的 当
论水闸闸墩裂缝成因及防治措施
胡永彬 ， ， 论 水闸闸墩裂缝 成因及 防治措施
（ ３ ）施 工 方法 不规 范会 导致 闸墩 产 生裂缝 。混 处 于 初凝 阶段 时 ， 水 泥 会不 断硬 化 ， 混凝 土 内部 的水 凝 土 浇筑 施 工 中振捣 不 均 匀 或是 漏 振 、 过振 等 情 况 分 也 就慢 慢蒸 发 ，此 时混凝 土 的整体 体 积也 就会 逐 会造成混凝 土离析 、 密实度差 、 降低 结 构 的 整 体 强 度， 混凝 土 内部 气 泡不 能完 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 。
前
它具有 热胀 冷缩 的特 点 ， 在 水 闸工程 施 ［过程 中 ， 混 水 闸是 水 利 工 程 中 比较 常 见 的 一 种 水 工 建 筑 凝 土 中的水 泥起 到水 化作 用 ， 从 而产 生 大量 的热 能 ，
言
物， 它 的作 用 是减 灾 抗洪 ， 保 证 下 游人 民 的安 全 ， 它
１ ． ２ 客 观 原 因
渐缩 小 ， 这种 状态 也就 是 干缩状 态 。一般 来说 ， 干缩 裂缝 只会 出现 在混 凝 土 的表面 ， 裂缝 比较 细长 ， 如果 技术 人员 不及 时对 其源自文库 理 ，那 么这 种裂缝 会 不断 发 展， 不 利 于工 程 的正 常运行 ， 存 在较 大 的安 全 隐患 。
浅析水闸墩墙混凝土裂缝与控制措施
从 材 料 、施 工 过 程 、约 束 以 及 后 期 养 护 等 环 节 提 出 有 针
温度为 ２ ℃ ，冻结前经过 ６ ４ ｈ的硬化 ，强度 损失较小 。因 此 ，避开严寒季节 的施 工 ，可 以避 免混凝 土受 冻后 强度 降低 ，减少裂缝的产生 。
３ ３ 控 制混凝 土 的温度 ．
力 学 性 能 试 验 。在 缺 乏 天然 骨料 的 地 区 使 用 人 工 骨 料 时 ， 应 尽 量 选 用 线 膨 胀 系数 小 的 骨料 。 ３ １３ 减 少胶 凝 材 料 的 用量 ． 掺 人 一定 量 的混 合料 有 利 于 降 低 水 化 热 。在 混 凝 土 的 掺混 合 料 研 究 中 ，掺 加 粉 煤 灰 技 术 已经 较 为成 熟 ，并 已在
两 种 收 缩 完 成 的 时 间 也 不 一 样 。在 模 板Fra Baidu bibliotek拆 除 之 前 ，混 凝
另外 ，根据工 程要 求 和建筑 物所 处 的环境 条件 ，选 择适当的外加剂 ，也 是减 少水 泥用 量和 降低混 凝土 水化
热的重要措施之一 。
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】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。
水闸闸墩裂缝的成因及预防措施
Ｃ ａｗ ｃ硪—ｄＬＬ 嵋Ｊ 饵 誓■圜 ｈ ｈｏｓｕｏｔ — 吐 — ｉＮ Ｔ ｎｇＣ ￣ｑ ｎ ｅｅ ｏｉｕＰｕ翻囡团图墨阉 ｌ ｒ． ｅｎ ＇ ｓ ａ ｄ● ＩＵ ～ ｃ
水 闸 闸墩裂 缝 的成 因及预 防措 施
文 敏
（ 安徽 水利 开发股份 有限公 司， 安徽 蚌埠 ２ ３ ０ ） ３０ ０
不利于防裂 。普 通混凝土 的 自生体积变形通常 为收缩型 的。混凝土的 自 收缩 一般在拆模之 生 前完成 。 虽然其量值 不大 ， 但如果 同其他收缩加 在一起 ， 就会使 表面拉应力增 大 ， 产生裂缝 。因 此 ，必须考 虑 自生收缩参 与温度 收缩等叠加 的
影响 。
消除底板对 闸墩 混凝土的约束。 ３ ． 于不渗水 的干燥缝 的处 理 ， ．２对 ２ 首先用 环氧 腻子均匀封缝 ， 后使用结构胶将裂缝两 然 边各 ２ｍ范 围内的表 面批 ２． ｍ厚做 第二道 ｃ －ｒ －ａ ５
２１闸墩混凝土 内外温差大 ， ． 导致裂缝 ２１ ．１闸墩为大体积 混凝土 ， ． 因为 其 内外 的 散热条件 不同 ， 热量的传递 易在 内部 积存， 导致 内部 温度逐步高于外部温度 。 在升温阶段 ， 部 外 混凝土散热条件好 ， 热量容 易散发 ； 而内部混 凝 土散 热条件差 ， 内部热量散不 出去 ， 致 闸墩 内 导 外产生较大温度差。
—
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
水闸闸墩是水利工程中的重要组成部分之一，它们通常用于控制水流方向、水位高度和水流量的变化，以保障下游区域的安全和稳定。在水闸闸墩的使用和维护过程中，由于多种因素的影响，闸墩上会出现裂缝现象，从而给人们的生产生活带来诸多不便和安全隐患。因此，了解水闸闸墩裂缝的成因和预防措施至关重要。
一、水闸闸墩裂缝的成因
1.地质原因
水闸闸墩的建造往往需要依据当地的地质条件来进行，如果当地的地质条件不稳定或者存在较多的地质缺陷，那么水闸闸墩就会存在被地质条件所限制，容易导致裂缝的出现。
2.施工质量不良
水闸闸墩是一个很大的工程，施工环节中质量的问题非常关键，如果在施工的过程中出现了一些不良的工序或者施工有误的情况，那么就可能会导致水闸闸墩出现裂缝。
3.水力效应
水流腐蚀功夫、水压效应以及水流的撞击效应都可能导致水闸闸墩的产生裂缝。在水流带来的冲击力和持续的腐蚀下，水闸闸墩就很容易出现裂缝。
4.自然灾害
像地震、水灾、风灾等自然灾害，都有可能导致水闸闸墩产生裂缝。自然灾害无法进行有效的预防，因此需要我们在日常的维护和检查中注意一些裂缝的预警，则能及时解决问题。
二、水闸闸墩裂缝的防治措施
1.加固处理
针对裂缝的出现，可以采用回填法、加筋、爆破法等方法，进行加固处理，使其达到设计要求的强度和稳定性。
2.监测管理
需要定期对水闸闸墩进行检测和监测，及时发现和处理问题，防止出现严重的后果。监测工作一般包括物理检测、常规检测和无损检测等等，具体的方式和方法可以根据不同情况进行调整。
3.维护保养
加强水闸闸墩的维护保养，定期对闸墩进行检查和维修工作，及时排除一些问题，防止水闸闸墩的质量和稳定性出现变化。
水库大坝裂缝成因分析及除险加固处理
水库大坝裂缝成因分析及除险加固处理
发布时间：2021-06-04T15:01:43.403Z 来源：《基层建设》2021年第2期作者：赵娟娟
[导读] 摘要：我国很多水库大坝建于上世纪六七十年代。受社会及经济条件的制约，水库大坝的质量及使用寿命相对较差。
济南市水利工程服务中心山东省济南市 250099
摘要：我国很多水库大坝建于上世纪六七十年代。受社会及经济条件的制约，水库大坝的质量及使用寿命相对较差。经过几十年的使用，很多大坝出现了不同程度的老化、侵蚀、开裂甚至沉降变形的情况，严重影响水库大坝的运行安全。因此，有必要对这些老水坝进行加固。本文探讨了大坝裂缝成因与除险加固要点，以供业内人士参考。
关键词：水库大坝；裂缝缺陷；堵漏加固；施工技术
1.水库大坝裂缝的成因分析
1.1设计以及施工原因造成的裂缝
在水库大坝设计过程中，为了满足相应的外观要求，往往存在许多凹凸角，很容易形成应力集中和裂缝的问题。
其中，在水库大坝的施工过程中，可能会因为混凝土的配合比不科学而导致混凝土的拉强过小，这对水库大坝的安全运行造成了负面影响。待混凝土完成施工后，必须对其进行一定的养护，这是确保混凝土实现硬化的必要步骤，因此，养护质量的好坏直接关乎水库大坝的运行。
1.2混凝土钢筋锈蚀所引发的裂缝
大坝使用的钢筋一旦表面形成锈蚀，随着锈蚀体积的增加，外部混凝土会出现超载，并形成垂直于径向膨胀压力的拉应力。随着这些拉应力的增大，混凝土的承载力将下降。如果拉应力超过混凝土的承载极限，很容易形成纵向裂缝。
1.3水工混凝土变形引起的裂缝
水闸闸室底板及闸墩混凝土裂缝原因及处理措施浅析
我 国某处河段采用 的是河道枢纽 的结构形式 ， 自 南 向北进行 水量 的输 送过程 ， 在拦河 闸以及 泄洪 口地 区， 分 布设置 了不 同的关 口， 同时 ， 由于泄 洪冲沙 闸有 一定的长度和厚度 ， 因此对于混凝土 的需求比较高 ， 采用水质 底板基础面形式， 进行砾石的弱化处理 ， 才能够保护水土， 防止流 失。
的影响 ， 混凝土的施工质量也大大折扣 。 在一些水库兴建的档 口， 出现了混 凝土裂缝的 问题 ， 给水库的整体修建 带来 了严重 的影响， 在 这种情 况下， 我 国对于裂缝的原因进行分析， 加强了其基础部分 ， 采用 了大 型的水 闸工程，
取得 了一定的成功。 １工程简述 １ ． １工 程概 况
【 关键词】 大型水闸工程； 混凝 土裂 缝 形 成 原 因 ； 处 理 措 施 浅 析
通常来 说， 混凝 土是水库兴建 的主要材料 ， 然 而由于 自然和人 为因素
侧。 故不排除因受温度 和湿度变化 的影响 ， 在温度应力的影响下， 在牛腿等 承压 部位 ， 产生连续裂缝 。 ｂ ． 混 凝 土 在 升 温 的过 程 中 ， 表 面引 起 拉 应 力 ， 后 期 在 降温 过 程 中 ， 由于 受到基础的约束， 又会在 混凝土内部 出现 拉应力 ， 当这 拉应力超 出混 凝 土 的抗 裂 能力 时 ， 即 会 出现 裂 缝 。 ｃ ． 《 水 闸设计规范》（ Ｓ Ｌ ２ ６ ５ －２ ０ ０ １ ） 中４ ． ２ ． １ ｌ项 中要求对坚实地基 ， 卜 或 采用桩基的水闸 ， 可在 闸室底板上或 闸墩 中间设缝分段 ； 对 软弱地 基上 或 地震区的水 闸， 宜在闸墩 中间设缝分段 。 岩基上的分段长度不宜超过 ２ ０ ｍ， 土基上 的分段长度不宜超过 ３ ５ ｍ。 拦河闸及进水闸基础均位于半胶结砂砾 石层 弱风化岩 （ Ⅻ类岩石类别划分 中划归Ⅶ类岩石） ，拦河 闸闸墩长度为 ２ ３ ｍ， 冲沙 闸底板宽度为 ２ ７ ． ９ ｍ， 泄洪闸底板宽度为 ４ ３ ． ４ ｍ， 进水 闸闸墩长度 为２ ０ ｍ， 底板宽度为 ２ ６ ． ４ ｍ。 ｄ ．由于水 闸底板及 闸墩采用混凝 土分期浇筑 ，当水 闸闸墩进行浇 筑
水利工程闸墩裂缝的原因及处理措施
１ ． ２ 混凝 土 自生体 积 的收缩
在 外 部 混 凝 土 中产 生 拉 应 力 ； 降 温 阶 由于供 水不 足 ， 水 泥 水化 过 程 中 ， 部 分 水 分被 消 外部 的限 制 ， 耗， 混凝 土 体相 对 湿 度 降低 ， 这 种 自干 燥 的功 效 ， 促 段 ， 外部 混凝 土 的收缩受 到 内部约 束 ， 同样 产生 了拉 当上 述 过程 中 的拉 应 力 达 到 或 超 过 其 极 限 拉 使凝胶孔对应的液面下降， 弯月面产生， 混凝土出现 应力 ，
～
水 闸闸墩 裂缝 的影 响因素主要有 自生体积 变形 、 墩体 内外 温差 、 混凝 土的干缩及外部 约束 等 ，
可 以采取材料选择 、 温度控制 、 工艺改进及后期养护等措施用 以防止 闸墩裂缝的产生。
关键词 ： 混凝 土 ； 闸墩裂缝 ； 形成原因 ； 处理措施 中图分类号 ： Ｔ Ｖ ６ ９ ８ ． ２ ２Biblioteka Baidu 文献标识码 ： Ｂ
２ ０ １ ４年 第 １ １ 期 （ 第４ ２卷 ）
黑 龙 江 水 利 科 技 Ｈ ｅ ｉ ｌ ｏ ｎ ｇ ｊ ｉ ａ ｎ ｇ Ｓ ｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｅ ａ ｎ ｄ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ ｏ ｆ Ｗａ ｔ ｅ ｒ Ｃ ｏ ｎ ｓ ｅ ｒ ｖ ａ ｎ ｃ ｙ
作 为水 闸 的主 要 构 成部 分 ， 闸 墩 的稳 定 性 直 接 变形 ， 于拆模 前 出现 自生 收缩 ， 体 积 减小 。影 响混 凝
浅谈横沥泵闸墩墙裂缝产生的原因及处理
１ 施 工 概 况
２ ０ １ １年 １月 １ ０日 ， 底 板 的模 板 、 钢 筋 的尺 寸 、 位 置 验 收合 格 后 开 始 浇 筑 泵 闸 底 板 Ｃ ３ ０混 凝 土 。
２ ０ １ １ 年２ 月２ ５日起泵 闸墩墙钢筋绑扎 、立模 ， ３ 月３ １日早上 ７ ： ０ ０开始 浇筑泵 闸墩墙 混凝 土 ， 于 当天 晚上 ２ １ ： ０ ０完成 。墩墙 混凝 土 强 度等 级 为 Ｃ ３ ０ ， 防渗等级 为 Ｗ６ ， 采用 商品混凝土 ， 配合 比详 见表 １ 所列 。 混 凝 土 浇 筑 采 用 泵 送 混 凝 土 ，人 工 插 入 式 振 捣， 浇筑时实测坍落度在 １ ２ ０ — １ ５ ０ ｍ ｍ， 分层连续搭 接作业 ， 在混凝土浇筑完一星期后开始拆 除模板 。
３ ． 上海 中 闻工程 建设监 理有 限公 司 ， 上海 市 ２ ０ １ ８ ０ ０）
摘 要 ： 在水 闸 、 泵 闸工程 中 ， 墩墙 混凝 土结构产 生裂缝 是 比较常见 的 ， 裂 缝有贯 穿性 的 ， 也 有非贯 穿性 的 ， 大 多发生 在墩墙 混凝 土浇 筑 ｌ Ｏ ｄ后的一个 月内 。 墩墙 裂缝需及 时处理 ， 处 理不好将 影响墩墙 混凝 土结构外 观和耐久性 。 该文分 析了嘉 定横沥泵 闸墩墙 裂缝产 生的原 因 ， 并针对性 地提 出了裂缝处理 方案 。 施工单 位根据该处 理方案 对墩墙 裂缝 进行 了处理 。 通过检 测 ， 以及运行实 践 ， 该处理 方案是 可行的 ， 达 到 了处理 效果 。 关键 词 ： 泵 闸墩 墙 ； 混凝 土 ； 裂缝 ； 处理 ； 上海市
水闸闸墩裂缝成因及防控措施
凝土 的 自生 收缩 般 在拆 模 之 前完 成 ． 然 其 量 值不 大 ， 如 虽 但 果 同其 他 收缩 叠 加 在 一起 ， 使 表 面 拉 应力 增 大 。 水 闸 闸 墩 会 像
的断 面久 寸不 是 很 大 ，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 ０ ． ， 自生 收 缩 和 干缩 相 ５时 其 比忽 略 不 计 。而 当水 灰 比 小 于 ０３ ． ５时 ， 自生 收 缩 和 干 缩 的 作 用相当， 必须 加 以考虑 。
般说来 ， 取“ ” 采 抗 的方 法 ， 须有 足 够 的 强度 储 备 。采 取 “ ” 必 放
闸墩是 底 部 固结 在底 板 上 ， 部 自由 的结 构 。 上 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 。 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 ， 生 大 量 水 化 热 ， 产
水闸闸墩裂缝原因分析与控制措施
比如 ，Baidu Nhomakorabea 洲 国家 包 括前 苏联 均 对伸 缩缝 的设 置 进 行 了规 定 。虽 然 人们在一定程度上抑制 了闸墩裂缝 ，但是控制 闸墩裂缝的措施还
会效 益 。
力 于这 方 面 的研 究 ，从 各方 面 寻求 减小 闸墩 裂 缝 的措 施 。在 二 十 世 纪三 十 年代 ，美 国首 先进 行 闸墩 裂缝 的研 究 ，对温 度 场 以及 温 度 应 力 作 了系 统 研 究 的 基 础 上 ，对 控 制 温度 裂缝 提 出 了新 的 措
水 闸 闸墩 裂 缝 是 一 个普 遍 现 象 。邢 林 生 在 对 １ ０ 座 水 电站 ０余 大坝 定期 检查 中 ，发 现 闸墩 上有 裂缝 的 ，约 占１ 以上 ，其 中 裂缝 ／ ３ 规 模 较 大 的有 ２ 多座 。主要 裂 缝都 位 于 闸门 支座 与 面板 之 间 范 围 ０ 内 ，大 多数 为 竖直 向裂 缝 ，部 分裂 缝呈 环 形且 大 致 与支 座 牛腿 相 垂直 ，有 的裂缝 长 达数 米 、缝 宽超 过 １ ｍｍ，贯 通整 个 闸墩 。水 闸 闸墩 和 经 常暴 露 于大 气 中 的水 闸底 板产 生 裂缝 的位 置 、缝 型 和缝 的 尺度 还具 有 一定 的规 律性 ，其 中有 的形 成 了贯 穿 性裂 缝 ，有 的 裂缝 长 度 甚 至达 到 闸墩 高 度 的９ ％以上 。裂缝 降 低 了 闸墩 的 耐久 ０ 性 ，直 接 影响 闸墩 的安 全运 行 ，增 加渗 漏 。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
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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。为保证水闸正常运行，该裂缝必须及时采取补救或处理措施。
2.2病因分析
2.2.1设计原因
设计分析：结构力学与实际受力情况相符，根据设计图纸计算闸墩部位有效截面配筋率高于最小配筋，结构安全系数比较高。设计图纸中，保护层为6cm，满足海水、盐雾区保护层的最低要求。纵向配置了应力钢筋，但横向仅仅考虑了构造要求，配置了直径较小的箍筋。闸墩底板结构采用现浇钢筋混凝土超静定结构，约束作用较大。
2.2.2施工原因
（1）闸墩地基为淤泥质软土层，但有长达20m的桩基础和1m厚的底板，保证了地基的承载力和沉降要求。
（2）闸墩上部主体房建荷载并未施工，且在施工过程中无机具、材料的堆放，外荷载过大造成的裂缝因素可排除。
（3）闸墩为C30泵送商品混凝土浇筑，配合比为：P.O42.5普通硅酸盐水泥320kg/m3，水185kg/m3，砂710kg/m3，含泥量1.02%，碎石（5～31.5mm）1060kg/m3，含泥量0.8%，粉煤灰65kg/m3，外加剂6.9kg/m3，总容重2345kg/m3，坍落度为12±3cm，外加剂为ZWL-A-III型高性能缓凝泵送剂，混凝土各项指标均合格。
（4）施工中混凝土按照顺序分层浇筑，分层距离为1m左右，采用插入式振捣器。第一次于9月14日6：30～16：30进行混凝土浇筑，天气为多云；第二次于9月14日6：30～16：30进行混凝土浇筑，天气为阴；第三次于10月12日12：30～18：30浇筑，天气为多云；第四次于10月12日12：30～18：30浇筑，天气为多云。
（5）施工中为考虑浇筑强度与铺盖面积及安全，避免上升速度过快，浇筑到3/5高度时，中间间隔90min后再续浇。
（6）模板拆除及混凝土的养护：闸墩的拆模时间均在浇后3d进行。拆模后，每天浇水不少于6次，时间为上午7：30、10：30两次，中午12：30、14：00两次，下午15：30、17：30两次。
2.3诊断
降温与收缩及其共同作用是引起混凝土开裂的最主要的两个因素。本文从该工程的实际情况出发，来验算混凝土的温度变化及其产生的应力，从而确定裂缝成因。
2.3.1混凝土温度的计算
（1）绝热温升（水化热）。
Tmax=（W·Q）/（c·γ）（320×460×103）/（0.96×103×2345）=65.39℃
式中Tmax—绝热温升（指四周无任何散热条件、无任何热损耗的条件下，水泥与水化合产
生的反应热（水化热）全部转化为温升后的最高温度，℃）；
W—每m3混凝土的水泥用量，取320kg/m3；
Q—水泥水化热，28天水化热为460×103J/kg；
c—混凝土比热，取0.96×103J/（kg·℃）；
γ—混凝土容重，取2345kg/m3。
（2）混凝土中心温度。
Th=Tj+Tmax·ζ
式中Th—混凝土中心温度，℃；
Tj—混凝土浇筑温度，℃；
ζ—不同浇筑混凝土块厚度的温度系数，对1m厚混凝土浇筑3d时ζ=0.36。
（3）混凝土浇筑温度
Tj=TC+（TP+TC）·（A1+A2+A3+……+An）
其中A2=Q·t
式中TC—混凝土拌和温度（与各种材料比热及初温度有关，按多次测量资料，有日照时，混凝土拌和温度比当时温度高5～7℃，无日照时，混凝土拌和温度比当时温度高2～3℃，按5℃计；
TP—混凝土浇筑时的室外温度（室外平均温度以26℃计）；
A1+A2+A3+…+An—温度损失系数；
A1—混凝土装卸，每次A1=0.032（装车、出料二次数）；
A2—混凝土运输时温度损失系数；
Q—6m3滚动式搅拌车其温升－0.0042℃，混凝土泵送不计；
t—运输时间（以min计算），从商品混凝土公司到工地约30min；
A3—浇筑过程中A3=0.003×60=0.18。
Tj=TC+（TP+TC）·（A1+A2+A3+…+An）
=31+（26+31）×（0.064－0.126+0.18）=31+57×0.118=37.73℃
则混凝土内部中心温度：Th=Tj+Tmax·ζ=37.73+65.39×0.36=61.27℃
从混凝土温度计算得知，在混凝土浇筑后第三天混凝土内部实际温升为61.27℃，比当时室外温度（26℃）高出35.27℃。
2.3.2温度应力计算
（1）先验算由温差和混凝土收缩所产生的温度应力σ。
建立以闸墩中心为零点的空间直角坐标系（如上页图），采用公式：
式中H（t，τ）—松弛系数，取t=2～20d的平均值0.6；
E—混凝土各龄期时对应的弹性模量，Et=Ec（1－e－0.9t），其中e=2.718，自然对数的底，t—混凝土龄期（天数）； Ec—混凝土28天时C30的弹性模量，Et=3×104MPa；
α—混凝土的线膨胀系数，取1.0×10－5；
T—结构计算温度，前面已述实际温升最高Th=61.27℃；
μ—弹性变形条件下的系数，取0.15。
σ=（0.6×3×104×1.0×10－5×61.27）/（1－0.15）【（y2/l2）－1/3】
=12.975{【（y2/l2－1/3】
（2）表面应力
即当y=l时，σ表=12.975×2/3=8.65MPa
（3）中心应力
即当y=0时，σ中=12.975×（－1/3）=－4.325MPa
2.3.3诊断结果
（1）由温度应力σ的计算式得知，闸墩从表面至中心的降温和收缩变化都是按相似抛物线型分布，见裂缝位置示意图，在混凝土的固结过程中，由温度引起的最大拉应力出现在混凝土表面。
（2）查《混凝土结构设计规范》表4.1.4得，C30混凝土轴心抗拉强度标准值（σ标）为2.01MPa，由σ表＞σ标、σ中＜σ标得知，每只闸墩两侧的表面裂缝是由温度应力引起的，两侧由温度应力引起的裂缝深度范围约为闸墩厚度的1/3（σ表=σ标）。
（3）夏季外界环境温度高，太阳光直射强度大，混凝土受阳光直射，水分蒸发快，失水不均匀引起体积收缩变形不均匀。（4）闸墩与底板浇筑间隔60多d，闸墩混凝土浇筑早期，产生大量热量，混凝土体积不断膨胀，随着时间推移，热量散发，混凝土体积产生收缩。闸墩下部受闸底板的超静定结构已凝固混凝土的约束，产生了较大的拉应力，当拉应力超过其抗拉强度时，就产生了贯通整个截面的垂直裂缝。
（5）在横向上只配了直径较小的构造箍筋，无受拉应力钢筋的存在，降低了整个钢筋混凝土结构的纵向抗拉性能。