水工涵闸混凝土结构裂缝成因及预防措施浅析

赵天玉 新疆水利水电勘测设计研究院

通常情况下，水利工程中最重要的环节就是水工涵闸混凝土结构的施工，当这一环节混凝土出现裂缝的时候，就会对整体工程产生一定的负面影响，由于裂缝主要产生在结构的底板处以及墩墙处。在这样的情况下，就需要工作人员在实际施工的时候对问题进行全面、有效的考虑，以免设计存在漏洞，以此提升建筑的抗裂能力。在工程建设施工的前期，工作人员需要对地基进行严格的检查，进行规范处理，保障地基质量达标。在工程整体施工的时候，施工单位要对施工质量进行相应的控制，大大提高建筑施工质量，减少混凝土结构出现裂缝的概率。在实际运行的时候，难免地出现超载的现象，这时候，工作人员也要根据工程混凝土结构的自身温度变化进行调整，防止出现裂缝。

1.水工涵闸混凝土结构产生裂缝的危害

1.1 对结构的稳定性形成一定的影响

通常情况下，水工涵闸在运行的时候会在各种条件的影响下出现“枣核形”的裂缝，这个时候，就需要工作人员对裂缝进行一定的研究，结合之前的经验，及时发现问题并采取相应的措施。一般情况下，裂缝往往会出现在混凝土的表面，然后从表面向外延伸，进而形成更大的裂缝，在这样的情况下，就会出现贯穿性的裂缝，对墙体的危害也比较大。贯穿性的裂缝会在外界温度的变化下产生不同程度的裂缝宽度，并且出现“枣核行”的裂缝形状。

当水工涵闸混凝土在实际施工过程中出现了贯穿性的裂缝时，就会对工程造成一定的危害，并且很难在短时间内得到修复，宽度越大的裂缝，在实际的工作中对结构的影响也就越大，当十分严重的时候，还会使得表层的混凝土出现相应的脱落现象，对整体的结构具有一定的影响。剪切式的裂缝常常会发生在承载力比较大的部位，一旦裂缝出现，结构的剪应力就会显得比较脆弱，这样就会危及到工程施工的安全性。

1.2 裂缝会导致结构的使用功能不正常

在使用施工功能的时候，堆石坝混凝土会在外界温度的影响下发生不同程度的裂缝，从而对整个混凝土面板造成影响，情况严重的时候还会影响到工程设备的防渗漏功能。值得注意的是，当裂缝出现在挡水工程设备的情况下，就会对其挡水性能产生负面的影响，严重限制蓄水位的发展，不利于整体工程的质量施工。

1.3 裂缝对工程的耐久性具有负面影响

当前社会发展情况下，对裂缝的宽度进行限制逐渐成为工程的耐久性指标，为了进一步提升工程混凝土结构的耐久性和美观性，就需要对结构的裂缝宽度进行相应的规定。当工程内部当裂缝比较宽的情况下，就会使得工程由于没有充足的水分和氧气，对混凝土结构内的钢筋形成相应的负面影响，对其耐久性也具有一定的阻碍。在预应力的混凝土结构中，当钢筋出现锈蚀的时候，就会对工程造成一定的危害。另外，当混凝土结构的内部出现生锈的钢筋时，会进一步加大其体积，使得混凝土结构的表面出现剥落的现象，不利于工程的长远发展。

2.水工涵闸混凝土结构产生裂缝的原因

2.1 水化热因素

在水泥和水进行混合的情况下，就会产生一定量的热量，并在搅拌的时候产生额外的热量，由于混凝土的自身特点，热量得不到及时有效的散发，在其内部还保存着一定的热量。当外界温度处在不同的情况下时，混凝土的内外部散热程度也会存在不同，当应力大于混凝土的承受能力的时候，就会出现裂缝的现象。

2.2 混凝土环境和浇筑温度的变化

在对混凝土结构进行施工的过程中，在外界温度的影响下，尤其是高温的时候，无法对混凝土进行浇筑施工，这是因为温度高的情况下，混凝土的内部温度也会出现变化，甚至对热量的散发具有一定的缓解作用，从而对混凝土的温度应力产生影响，当这样的情况出现时，就会加大混凝土的裂缝可能性。

2.3 相关条件的约束

外界条件会对混凝土的施工产生一定的约束作用，在这样的约束作用下，混凝土闸墩就会产生一定的压应力，当压应力出现松弛，或者出现温度应力的时候，混凝土闸墩地方就会在拉应力的作用下形成裂缝，最终导致闸墩的整体结构受到影响，稳定性下降。

2.4 混凝土出现了收缩现象

在浇筑作业环节，在最终的凝固阶段，通常会形成一定的水分，这些水分在一定的条件和时间下会渐渐流失，便会导致混凝土发生一定程度的收缩，而其在收缩期间受到外部约束作用的干扰，便容易形成裂缝。

3.水工涵闸混凝土裂缝的预防措施

3.1 合理选择混凝土的材料

当对混凝土的材料进行选择的时候，要特别注意水泥的选择，应该尽量选择热量比较低的水泥，当对粗骨料进行选择的时候，应该尽量选择热学性能比较好的骨料，这对于混凝土的温度控制具有有利作用，还可以降低混凝土出现结构裂缝的现象。要对混凝土的配比情况进行有效的控制。

3.2 对混凝土的浇筑时间进行有效的选择

在对混凝土进行施工的过程中，要综合考虑天气的影响，应该尽量避免在高温季节对其进行结构施工，因为混凝土的散热功能不强，当在高温情况下进行施工时，会加剧热量散发的难度。甚至在温度过高的情况下还会吸收热量，使得混凝土的温度更高，在进行凝固的时候具有一定的难度，这样就很容易产生裂缝。所以，在进行施工作业时，需要选取适宜的浇筑时间，尽可能要避免在高温环境下作业，从而保证混凝土热量的及时散发。

3.3 对钢筋进行预压应力的施加

因为混凝土的抗拉性能较差，因此在应用混凝土的时候，可以使用钢筋来承受其拉力，在拉伸的时候尽量避免裂缝现象的发生。要保证钢筋的拉用力在一定的范围之内，这样可以避免开裂现象的出现。

3.4 适当降低混凝土的温度

在对混凝土结构进行施工的时候，为了保证混凝土热量可以及时散出，需要在施工之前尽量降低混凝土的温度，避免温度过高。在对混凝土进行浇筑的时候，可以选择温度相对较低的水来进行调配，并事先对骨料做预冷处理，或是在搅拌期间加入一定量的冰屑。在对混凝土进行运输的时候，也应该做好相应的防护措施，尽可能达到降温的目的，为后续的工程施工提供良好的条件，促进水工涵闸混凝土结构施工的长远发展。

4.结束语

综上所述，为了提高水工涵闸混凝土结构的施工质量，工作人员要对切混凝土结构裂缝产生的原因进行有效的分析，并根据裂缝实际情况采取相应的措施进行解决，不同的裂缝具有不同的原因，其中贯穿性的裂缝是最严重的，工作人员要加强预防，提高工程的整体效果，加强对员工的管理和培训，进而提高员工的专业技能和综合素质，提高水利工程的发展水平，为其可持续发展提供良好的条件，进一步降低裂缝产生的概率，为人们的生活和工作提供更加便利和高效的环境。