水工涵閘混凝土結構裂縫成因及預防措施淺析

池付偉

（宿州市水利水電建筑勘測設計有限公司，安徽 宿州 234000）

一般來講，水工涵閘混凝土施工是水利工程的關鍵，若此環節混凝土結構裂縫出現，將會對水利工程整體產生嚴重負面影響，因混凝土結構底板和墩墻位置是裂縫容易出現的位置，所以需要施工人員在進行施工時，應對裂縫問題進行全面考慮，避免設計問題發生，從而使水利工程抗裂能力得到提升。在水利工程施工前期階段，工作人員應該嚴格檢查并處理地基，保證地基質量能夠達到相應標準，在工程施工時，施工單位還應該嚴控施工質量，從而使混凝土結構裂縫發生率降低，在實際運行過程中，超載現象還會時常出現，所以工作人員還需要以混凝土結構溫度變化為依據進行調整，以免裂縫出現。

1 水工涵閘混凝土結構出現裂縫的主要危害

1.1 能夠影響結構穩定性

一般來講，水工涵閘運行過程中會受各方面因素影響，導致裂縫發生，在此情況下，工作人員應該加強裂縫研究，并與自身工作經驗相結合，對問題及時發現、及時處理。通常情況下，這種裂縫會在混凝土結構表面形成，并向四周逐漸延伸，導致裂縫擴大，從而容易出現貫穿性裂縫，嚴重危害墻體。并且貫穿性裂縫會受外界溫度影響使其寬度擴大。當貫穿性裂縫出現后將會導致工程結構的穩定性受到影響，并且這種裂縫在短期內無法進行全面的修復，當裂縫寬度逐漸增加后，其產生的危害性也將逐漸增加，當裂縫嚴重度達到一定程度之后，混凝土表層便會出現脫落，從而對整體結構產生影響。

1.2 能夠影響結構使用功能

混凝土受外界溫度因素影響而容易形成裂縫，裂縫一旦形成，將會對混凝土面板產生不良影響，當裂縫非常嚴重的情況下，還會使工程設備所具備的防滲漏功能受到影響。需要注意的是，當擋水設備出現裂縫的情況下，擋水設備的擋水功能便會被削弱，對整體工程質量是極為不利的。

1.3 能夠影響工程耐久性

隨著社會不斷發展，工程耐久性的提升需要重視裂縫寬度，并對其進行限制，為了使工程混凝土結構的美觀度和耐久性得到提升，必須嚴格規定結構裂縫寬度。當結構內部裂縫寬度達到一定程度的情況下，將會導致結構內部缺乏充分的氧氣和水分，導致結構內部鋼筋受到影響，進而會影響結構的耐久性。在預應力混凝土結構之中，若鋼筋銹蝕發生，則會危害工程的穩定性和耐久性。并且混凝土結構內部鋼筋銹蝕發生后，會導致結構表面產生剝落問題，導致工程耐久性進一步受到影響。

2 水工涵閘混凝土結構裂縫成因分析

2.1 受水熱化影響

當水泥與水混合攪拌的情況下，能夠產生一定熱量，因混凝土自身存在一定的特點，導致內部熱量無法及時散發出去，導致混凝土內部存在一定熱量。若外界溫度與混凝土內部溫度存在明顯差異的情況下，混凝土內部及外部的散熱度也會有所差異，若差異在混凝土承受范圍之外，將會造成混凝土裂縫。

2.2 混凝土環境以及澆筑溫度出現的變化

在混凝土施工時，受外界溫度環境的影響，特別是在高溫作用下，混凝土澆筑施工無法進行，主要是因溫度過高時，混凝土內部溫度同樣會發生變化，甚至會緩解熱量散發，導致混凝土溫度應力受到一定影響，當此情況發生后，混凝土裂縫便可能出現。

2.3 受其他相關條件約束

混凝土結構施工時，會受外界條件影響而產生約束作用，在此約束條件下，混凝土閘墩便會形成壓應力，若壓應力松弛或是溫度應力產生的情況下，混凝土閘墩回收拉應力作用影響而產生裂縫，從而影響閘墩結構，并使其穩定性降低。

2.4 混凝土收縮因素

在混凝土澆筑的過程中，當混凝土最終實現凝固后，一般會產生一定量水分，并且產生的這些水分會在一定時間以及條件下慢慢流失，從而引起混凝土收縮，在收縮過程中還會受外部條件作用，從而導致裂縫出現。

3 預防水工涵閘混凝土結構裂縫出現的主要措施

3.1 應對混凝土材料進行有效選用

在對混凝土材料選用的過程中，應該對水泥的選用格外注意，選用的水泥應該盡量保證其水化熱較低；在對粗骨料選用的過程中，應該保證所選用的粗骨料具備良好的熱學性能，從而對混凝土溫度控制產生有利效果，并且還能夠對混凝土結構裂縫問題的出現進行控制。此外，還需要對混凝土配合比進行全面、有效的控制。

3.2 合理控制混凝土澆筑時間

在進行混凝土施工時，要充分考慮天氣因素，避開高溫季節進行混凝土施工，主要是因為混凝土在散熱能力方面表現比較差，若在高溫環境下進行混凝土施工，將會導致熱量散發出現嚴重困難，甚至還會對高溫環境的熱量進行吸收，導致混凝土內部溫度更高，從而導致凝固難度增加，這種情況下便容易發生裂縫。因此，在實際混凝土施工過程中，應該選擇適當的混凝土澆筑時間，避免混凝土澆筑作業在高溫環境下進行，從而使混凝土熱量散發得到有效保證。

3.3 對鋼筋施加預壓應力

由于混凝土在抗拉性方面所具備的能力較差，所以在對混凝土進行應用的過程中，可通過鋼筋來提升混凝土受到的拉力，從而使混凝土在受拉的過程中避免出現裂縫。因此，需要確保鋼筋的拉用力能夠達到一定范圍，從而避免混凝土結構裂縫問題。

3.4 應將混凝土溫度適當降低

在進行混凝土結構施工過程中，為確保混凝土結構內部熱量能夠及時有效地散發，應該在正式進行混凝土結構施工前將混凝土結構內部溫度予以降低，以免其內部溫度過高造成混凝土裂縫出現。在混凝土澆筑施工過程中，所使用的水應該嚴格溫控，也可使用溫度偏低的水來完成調配，同時還應該做好骨料的預冷處理，也可以在攪拌過程中向其中加入適量冰屑，并且在對混凝土進行運輸的過程中，除了進行必要的振搗，還應該加強混凝土的養護，盡量降低混凝土的內部溫度，從而為工程后期施工創造有利條件，以免后期混凝土施工完成后出現結構裂縫。

4 結語

綜上，為了使水工涵閘混凝土結構質量得到提升，需要相關工作人員能夠對結構裂縫成因進行分析，并據此結合實際情況制定相應的預防措施，從而促使此類問題得到有效預防，進而使水工涵閘混凝土結構的安全性、穩定性以及耐久性得到全面提升，促使整個水利工程的安全施工以及運行能夠得到保證，并使水利工程的作用得到有效發揮。