水工涵閘混凝土結(jié)構(gòu)裂縫成因分析

[摘要]水工涵閘屬于水工薄壁結(jié)構(gòu)混凝土工程，開裂的可能性很大，其開裂的主要部位在水工涵閘的墩墻上。而且水工涵閘的底板也有開裂的可能。分別闡述水工涵閘混凝土的墩墻和底板裂縫的形式及其產(chǎn)生的原因，以期為未來水工涵閘墩墻結(jié)構(gòu)的裂縫防治提供借鑒。

[關(guān)鍵詞]水工涵閘墩墻底板裂縫

一、導(dǎo)言

水工涵閘的裂縫發(fā)生的主要部位在底板和墩墻上。水工涵閘混凝土裂縫形成的主要原因有：建筑物結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不周引起的裂縫；基礎(chǔ)處理不善引起的裂縫；結(jié)構(gòu)型式復(fù)雜，分縫分塊過長(zhǎng)引起的裂縫；混凝土的溫度變化引起的裂縫；施工質(zhì)量控制不嚴(yán)引起的裂縫；運(yùn)行期間，由于超載等原因出現(xiàn)裂縫。當(dāng)?shù)装寤炷列藿ㄔ谲浲恋鼗驈椥阅Ａ枯^小的地基上時(shí)，底板所受到的外部約束比較小，其裂縫的產(chǎn)生是由于自身的體積變化引起的，主要是由于溫度的變化引起的。

二、水工涵閘墩墻結(jié)構(gòu)的典型裂縫及其成因

現(xiàn)象

水工涵閘混凝土墩墻結(jié)構(gòu)經(jīng)常出現(xiàn)“上不著頂，下不著底”的“棗核形”裂縫現(xiàn)象，像湖北荊江分洪北閘的閘墩、石梁河新泄洪閘的閘墩的裂縫，都是這種形式的裂縫。筆者原所在單位曾施工的仙桃市展翅長(zhǎng)河三合垸閘的閘墩也曾出現(xiàn)過類似的裂縫，裂縫通常發(fā)生在施工期間的混凝土的表面，隨后裂縫繼續(xù)向內(nèi)部深進(jìn)，由于水工涵閘的墩墻較窄，裂縫很容易貫穿整個(gè)墩墻，形成貫穿性的危害性很大的裂縫，貫穿裂縫多發(fā)生在澆筑后2－3個(gè)月或更長(zhǎng)時(shí)間。縫寬受外界環(huán)境溫度的變化影響較明顯，冬季較寬，夏季較細(xì)。由于底板和墩墻混凝土的自身約束，沿截面高度方向，裂縫大多呈中間寬兩端窄的“棗核形”。從混凝土表面看，裂縫底部通常是豎直的，而頂部則向兩邊傾斜。圖1是裂縫容易出現(xiàn)的部位的示意圖。

成因

混凝土具有熱脹冷縮的性質(zhì)，其線脹系數(shù)一般為1×l0－5/℃左右，當(dāng)溫度發(fā)生變化時(shí)，混凝土結(jié)構(gòu)就會(huì)產(chǎn)生溫度變形。而建筑物往往受到各種約束在溫度變形和約束的共同作用下，產(chǎn)生溫度應(yīng)力，當(dāng)這種應(yīng)力超過混凝土的抗裂強(qiáng)度時(shí)就產(chǎn)生裂縫。

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