水闸闸室底板及闸墩混凝土裂缝原因及处理措施浅析

赵少军

【摘要】水闸是水利工程建设中常见的水工建筑物，水闸闸室地板与闸墩混凝土容易出现裂缝。给水利工程带来长期的困扰，严重影响到水闸工程的正常运行与工程的使用寿命，甚至可能会给下水游泳的人们带来危险。因此，解决水闸闸室底板与闸墩混凝土裂缝的问题，需要高度重视，及时采取措施处理。本文就水闸闸室与闸墩混凝土产生裂缝的原因进行分析，并有针对性地提出对策与建议。

【关键词】闸室底板；闸墩；混凝土裂缝

水闸在水利工程中的应用十分广泛，多建于河道、渠系、水库、湖泊及滨海地区，主要应用于水位控制与水量调节，发挥着防洪与农田灌溉的作用。因此，保证水闸的质量是具有重要意义的。然而，水闸闸室底板与闸墩混凝土容易产生裂缝，给水闸的正常运行带来巨大的不利影响，亟需采取措施予以解决，严格监控水闸闸室底板与闸墩的质量，提高混凝土浇筑质量，规范混凝土施工方式，避免工程混凝土裂缝的出现，以保证水利工程的安全与工程结构的耐久性。

一、水闸闸室底板与闸墩

水闸主要由闸室、上游连接段和下游连接段组成。闸室是水闸的主体，设有底板、闸门、闸墩等。其中，底板是闸室的基础，闸室上部结构的重量与荷载都是由底板向地基传递，兼有防渗和防冲的作用。因此，闸室的设计，必须保证有足够的抗滑稳定性，还要与地基适应，尽量使地基受力均匀。闸墩用于分隔查孔和支撑闸门、工作桥等。因此，闸室底板与闸墩需要承载水闸的主要重量，对整个水闸的正常运行起着关键性作用。如果水闸闸室与闸墩产生裂缝，会降低它们的耐久性，直接影响水闸的安全运行，增加渗漏。

二、水闸闸室底板及闸墩混凝土裂缝产生的原因

1. 设计的原因

工程合理科学的设计是工程质量的重要前提条件。水闸闸室底板与闸墩在施工过程中因为结构设计的不合理，可能会因为长度、重量与位置上的差错，造成严重的缺陷，这样不利于工程后期的施工，加大裂缝产生的可能性。此外，施工设计方案也会对施工管理产生巨大的影响，如果方案设计得不合理，对施工计划不够科学，施工的具体事项说明不够详细，施工安排不够有序，都会造成工程质量的下降，容易产生裂缝隐患，甚至引起重大的安全事故。

2. 材料质量的原因

首先，材料选用上没有严格把关质量，可能使用了一些质量不合格，如已经受潮、超过使用期限或者碱骨科含碱性高的材料，碱骨科会使配置过程中的与水泥的碱性物质和活性氧化硅发生反应，生成胶状物而发生膨胀，进而产生裂缝。。其次，混凝土的配合比例不合理，组成成分不均匀，水灰比不稳定，砂石的材料过小，需要的水和水泥较多，影响搅拌的工作效率，会加剧混凝土的收缩速度，从而产生裂缝。也可能加入的粉煤灰无法达到施工规范的要求，或掺杂不合适的添加剂，这也是造成裂缝的主要原因。

3. 施工的原因

第一，施工环境条件的原因：闸墩混凝土凝固后温度变化和体积变化产生的拉伸变形大于混凝土内部的极限拉伸值，混凝土就会出现变形，同时闸墩还要受到底板的约束，无法自由变形，导致闸墩最薄弱的地方产生裂缝。也可能由于风力过大，闸室底板与闸墩的混凝土水分蒸发速度快，湿度降低，也会造成裂缝。第二，施工浇筑阶段：浇筑的时候坍落度偏大，或者浇筑时温度过高，热胀冷缩的原因，混凝土内部温度升高导致体积变化，将会造成混凝土开裂。第三，现场养护阶段：采取的保护措施不到位，水容易蒸发，底板与闸墩混凝土体积受到缩减变形，受到内部混凝土的约束力，如果没有及时采取措施给混凝土补水，闸板与闸墩就容易出现裂缝。

三、防止水闸闸室底板及闸墩混凝土出现裂缝的措施

1. 做好合理的设计

对水闸闸室底板与闸墩进行合理设计是防止水闸闸室底板与闸墩混凝土裂缝的首要手段，设计对施工的开展具有指导性的意义。因此，在设计中，要对施工现场进行调研，确定水闸闸室底板与闸墩的结构设计，通过计算确定构件尺寸，应尽量避免结构断面突变带来的应力集中，闸墩的构造钢筋应该符合规范要求的配筋量，减少混凝土裂缝产生的可能。此外，设计方案应该合理科学地规划施工程序，对施工流程做好详细要求，避免施工中出现混乱现象，影响施工的质量。

2. 提高材料的质量

第一，需要严格审核水泥的质量，尽量选用收缩性较低的水泥，确保选用的材料符合施工规范要求才能投入使用。第二，选用配合优良的混凝土，各原材料用量均匀，严格控制骨料中石子的含量，避免使用粉砂，保证含泥量符合相关规定的要求，碱活性骨料不得使用，尽量调整粉煤灰掺量到20%，水胶比为0.50，以提高混凝土的稳定性与抗拉强度。

3. 规范施工操作

第一，施工环境条件方面：从控制混凝土搅拌出机口、入机口的温度入手，做好原材料的温控工作，还可以搭建防晒棚、喷雾装置，或者使用冰块降温或者棉被保温的方法，避免由于温度而产生裂缝。第二，浇筑阶段：浇筑应该选择合适的温度，并采用分层浇筑。第三，混凝土养护阶段：应重视水闸闸室底板与闸墩混凝土的湿度和温度控制，减少表面混凝土暴露时间，可以用篷布、塑料布将整个闸墩覆盖，减少混凝土内外温差。并采用旋转喷头自动洒水湿润养护，保持混凝土湿润，使水分不易蒸发或采用其它办法减少空气流动，避免水分蒸发，产生混凝土裂缝。

四、结束语

总而言之，无裂缝水闸闸室底板与闸墩混凝土施工对水闸的正常运行起着重要的作用，能保证水闸的使用寿命与安全運行。因此，需要从结构与施工方案设计、材料质量控制与施工管理上下足功夫，避免水闸闸室底板及闸墩混凝土裂缝的出现。

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