水工涵閘混凝土結構裂縫成因及預防措施淺析

趙天玉 新疆水利水電勘測設計研究院

通常情況下，水利工程中最重要的環節就是水工涵閘混凝土結構的施工，當這一環節混凝土出現裂縫的時候，就會對整體工程產生一定的負面影響，由于裂縫主要產生在結構的底板處以及墩墻處。在這樣的情況下，就需要工作人員在實際施工的時候對問題進行全面、有效的考慮，以免設計存在漏洞，以此提升建筑的抗裂能力。在工程建設施工的前期，工作人員需要對地基進行嚴格的檢查，進行規范處理，保障地基質量達標。在工程整體施工的時候，施工單位要對施工質量進行相應的控制，大大提高建筑施工質量，減少混凝土結構出現裂縫的概率。在實際運行的時候，難免地出現超載的現象，這時候，工作人員也要根據工程混凝土結構的自身溫度變化進行調整，防止出現裂縫。

1.水工涵閘混凝土結構產生裂縫的危害

1.1 對結構的穩定性形成一定的影響

通常情況下，水工涵閘在運行的時候會在各種條件的影響下出現“棗核形”的裂縫，這個時候，就需要工作人員對裂縫進行一定的研究，結合之前的經驗，及時發現問題并采取相應的措施。一般情況下，裂縫往往會出現在混凝土的表面，然后從表面向外延伸，進而形成更大的裂縫，在這樣的情況下，就會出現貫穿性的裂縫，對墻體的危害也比較大。貫穿性的裂縫會在外界溫度的變化下產生不同程度的裂縫寬度，并且出現“棗核行”的裂縫形狀。

當水工涵閘混凝土在實際施工過程中出現了貫穿性的裂縫時，就會對工程造成一定的危害，并且很難在短時間內得到修復，寬度越大的裂縫，在實際的工作中對結構的影響也就越大，當十分嚴重的時候，還會使得表層的混凝土出現相應的脫落現象，對整體的結構具有一定的影響。剪切式的裂縫常常會發生在承載力比較大的部位，一旦裂縫出現，結構的剪應力就會顯得比較脆弱，這樣就會危及到工程施工的安全性。

1.2 裂縫會導致結構的使用功能不正常

在使用施工功能的時候，堆石壩混凝土會在外界溫度的影響下發生不同程度的裂縫，從而對整個混凝土面板造成影響，情況嚴重的時候還會影響到工程設備的防滲漏功能。值得注意的是，當裂縫出現在擋水工程設備的情況下，就會對其擋水性能產生負面的影響，嚴重限制蓄水位的發展，不利于整體工程的質量施工。

1.3 裂縫對工程的耐久性具有負面影響

當前社會發展情況下，對裂縫的寬度進行限制逐漸成為工程的耐久性指標，為了進一步提升工程混凝土結構的耐久性和美觀性，就需要對結構的裂縫寬度進行相應的規定。當工程內部當裂縫比較寬的情況下，就會使得工程由于沒有充足的水分和氧氣，對混凝土結構內的鋼筋形成相應的負面影響，對其耐久性也具有一定的阻礙。在預應力的混凝土結構中，當鋼筋出現銹蝕的時候，就會對工程造成一定的危害。另外，當混凝土結構的內部出現生銹的鋼筋時，會進一步加大其體積，使得混凝土結構的表面出現剝落的現象，不利于工程的長遠發展。

2.水工涵閘混凝土結構產生裂縫的原因

2.1 水化熱因素

在水泥和水進行混合的情況下，就會產生一定量的熱量，并在攪拌的時候產生額外的熱量，由于混凝土的自身特點，熱量得不到及時有效的散發，在其內部還保存著一定的熱量。當外界溫度處在不同的情況下時，混凝土的內外部散熱程度也會存在不同，當應力大于混凝土的承受能力的時候，就會出現裂縫的現象。

2.2 混凝土環境和澆筑溫度的變化

在對混凝土結構進行施工的過程中，在外界溫度的影響下，尤其是高溫的時候，無法對混凝土進行澆筑施工，這是因為溫度高的情況下，混凝土的內部溫度也會出現變化，甚至對熱量的散發具有一定的緩解作用，從而對混凝土的溫度應力產生影響，當這樣的情況出現時，就會加大混凝土的裂縫可能性。

2.3 相關條件的約束

外界條件會對混凝土的施工產生一定的約束作用，在這樣的約束作用下，混凝土閘墩就會產生一定的壓應力，當壓應力出現松弛，或者出現溫度應力的時候，混凝土閘墩地方就會在拉應力的作用下形成裂縫，最終導致閘墩的整體結構受到影響，穩定性下降。

2.4 混凝土出現了收縮現象

在澆筑作業環節，在最終的凝固階段，通常會形成一定的水分，這些水分在一定的條件和時間下會漸漸流失，便會導致混凝土發生一定程度的收縮，而其在收縮期間受到外部約束作用的干擾，便容易形成裂縫。

3.水工涵閘混凝土裂縫的預防措施

3.1 合理選擇混凝土的材料

當對混凝土的材料進行選擇的時候，要特別注意水泥的選擇，應該盡量選擇熱量比較低的水泥，當對粗骨料進行選擇的時候，應該盡量選擇熱學性能比較好的骨料，這對于混凝土的溫度控制具有有利作用，還可以降低混凝土出現結構裂縫的現象。要對混凝土的配比情況進行有效的控制。

3.2 對混凝土的澆筑時間進行有效的選擇

在對混凝土進行施工的過程中，要綜合考慮天氣的影響，應該盡量避免在高溫季節對其進行結構施工，因為混凝土的散熱功能不強，當在高溫情況下進行施工時，會加劇熱量散發的難度。甚至在溫度過高的情況下還會吸收熱量，使得混凝土的溫度更高，在進行凝固的時候具有一定的難度，這樣就很容易產生裂縫。所以，在進行施工作業時，需要選取適宜的澆筑時間，盡可能要避免在高溫環境下作業，從而保證混凝土熱量的及時散發。

3.3 對鋼筋進行預壓應力的施加

因為混凝土的抗拉性能較差，因此在應用混凝土的時候，可以使用鋼筋來承受其拉力，在拉伸的時候盡量避免裂縫現象的發生。要保證鋼筋的拉用力在一定的范圍之內，這樣可以避免開裂現象的出現。

3.4 適當降低混凝土的溫度

在對混凝土結構進行施工的時候，為了保證混凝土熱量可以及時散出，需要在施工之前盡量降低混凝土的溫度，避免溫度過高。在對混凝土進行澆筑的時候，可以選擇溫度相對較低的水來進行調配，并事先對骨料做預冷處理，或是在攪拌期間加入一定量的冰屑。在對混凝土進行運輸的時候，也應該做好相應的防護措施，盡可能達到降溫的目的，為后續的工程施工提供良好的條件，促進水工涵閘混凝土結構施工的長遠發展。

4.結束語

綜上所述，為了提高水工涵閘混凝土結構的施工質量，工作人員要對切混凝土結構裂縫產生的原因進行有效的分析，并根據裂縫實際情況采取相應的措施進行解決，不同的裂縫具有不同的原因，其中貫穿性的裂縫是最嚴重的，工作人員要加強預防，提高工程的整體效果，加強對員工的管理和培訓，進而提高員工的專業技能和綜合素質，提高水利工程的發展水平，為其可持續發展提供良好的條件，進一步降低裂縫產生的概率，為人們的生活和工作提供更加便利和高效的環境。