水工涵閘混凝土結構裂縫成因分析

[摘要]水工涵閘屬于水工薄壁結構混凝土工程，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生的原因，以期為未來水工涵閘墩墻結構的裂縫防治提供借鑒。

[關鍵詞]水工涵閘墩墻底板裂縫

一、導言

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：建筑物結構設計不周引起的裂縫；基礎處理不善引起的裂縫；結構型式復雜，分縫分塊過長引起的裂縫；混凝土的溫度變化引起的裂縫；施工質量控制不嚴引起的裂縫；運行期間，由于超載等原因出現裂縫。當底板混凝土修建在軟土地基或彈性模量較小的地基上時，底板所受到的外部約束比較小，其裂縫的產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、水工涵閘墩墻結構的典型裂縫及其成因

現象

水工涵閘混凝土墩墻結構經常出現“上不著頂，下不著底”的“棗核形”裂縫現象，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河三合垸閘的閘墩也曾出現過類似的裂縫，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)向內部深進，由于水工涵閘的墩墻較窄，裂縫很容易貫穿整個墩墻，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個月或更長時間。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。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是裂縫容易出現的部位的示意圖。

成因

混凝土具有熱脹冷縮的性質，其線脹系數一般為1×l0－5/℃左右，當溫度發(fā)生變化時，混凝土結構就會產生溫度變形。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，產生溫度應力，當這種應力超過混凝土的抗裂強度時就產生裂縫。

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