第23卷第4期水利水电科技进展2003年8月
作者简介:赵之瑾(1980)),女,江苏苏州人,水利水电工程建筑专业99级本科学生.
水闸闸墩裂缝成因及防治措施
赵之瑾,关新强
(河海大学水利水电工程学院,江苏南京 210098)
摘要:分析水闸闸墩裂缝成因,主要是由于墩体内外温差、混凝土的干缩、自生体积变形和外部约束引起的,且各种原因都有一系列的影响因素.针对这些原因及影响因素,从材料、温度控制、施工方法与工艺和养护等方面采取措施,以达到防止和控制裂缝的效果.关键词:闸墩;裂缝;混凝土
中图分类号:TV662+.2 文献标识码:A 文章编号:1006O 7647(2003)04O 0062O 04 水闸是平原地区常见的主要水工建筑物,闸墩部位易出现裂缝的问题,长期以来困扰着工程界,一直未能得到很好的解决.闸墩裂缝的出现给水闸工程带来了多方面不同程度的危害,也越来越受到学术界的重视.在文献资料的基础上,本文针对这一现象的成因及其防治措施进行了概括性的分析和述评.
1 工程现状
水闸主要由底板和闸墩组成,是呈倒T 字形/墙板0式水工混凝土结构.闸墩底部受闸底板约束,上部可以自由伸缩.闸墩裂缝近竖直向,两端小,中间大,呈枣核形.裂缝向上开展,位于墩墙中部区域,一般略超过墩高的一半,是/
上不着顶0;下部距底板10~30c m,是/下不着底0,常常为贯穿性裂缝,见图1.
图1 闸墩裂缝示意图
在已建和新建的众多水闸工程中,很多在闸墩上出现了裂缝,比如在北京永定河闸、北京小清河闸、湖北荆江分洪北闸、江苏三河闸等工程中,闸墩上都出现了不同程度的裂缝.新建的石梁河新泄洪闸,位于江苏省连云港市赣榆、东海两县交界处的新沭河中游,是石梁河水库枢纽工程的建筑物之一.施
工时混凝土泵送浇筑,底板混凝土浇筑3个多月后浇筑闸墩.闸墩分22层浇筑,层厚40~60cm,层间间歇约4h.新闸建成后,在中间全部9个闸墩和1个边墩都出现了贯穿性裂缝[1]
.
水闸闸墩裂缝的广泛存在并不表明这样的问题是可以忽略的或任其发展的,正好说明了其突出性.裂缝的预防和控制是一个涉及多学科、多领域、不易解决、需深入研究的综合性问题.
闸墩裂缝的出现和存在,势必会对其整体性、安全性带来不利的影响.并且由于混凝土开裂后会发生碳化等化学反应,影响其耐久性.作为水工建筑物,其抗渗性也会受到不利的影响,由此会产生溶蚀破坏作用.对于边墩,有时还会出现透过裂缝而发生渗透变形的严重现象.裂缝出现后进行修补,又增加了工程的维修费用.另外,出现裂缝还影响了建筑物的美观,给人们带来视觉上的不良效果和心理上的不安全感.
2 研究现状
目前在对待混凝土结构裂缝问题上,一般是允许出现裂缝,而对其宽度进行一定的限制,不同国家
和地区对不同使用环境和要求下的混凝土建筑物的裂缝宽度有不同的控制标准.我国GBJ10895混凝土结构设计规范6规定允许裂缝宽为012~013mm,美国AGI 规定为01108mm,法国规定为0127mm,加拿大规定为01064mm [2].
另外,王铁梦教授在对待裂缝问题上提出/抗0与/放0的两种方法[3,4].变形变化引起的约束应力首先要求结构所处的环境能给结构以变形的机会,
即变形得到满足,则不会产生约束应力.在全自由状态下,如以空间应力应变关系为例,有:
E x=E y=E z=A T=E m ax
R x=R y=R z=S x y=S yz=S zx=0
(1)
此状态下结构可以有任意长度、任意温差不产生约束应力.因此给结构创造自由变形的条件就是控制裂缝的/放0原则.在实际工程中,全自由的理想状态不易做到,但是,可以采用/抗放兼施,以放为主0的设计原则,减少约束,释放大部分变形,使出现较低的约束应力;当结构处于全约束状态,仍以空间问题为例,有:
E x=E y=E z=C x y=C yz=C zx=0
R x=R y=R z=-E A T/(1-2L)=R max
S xy=S yz=S zx=0
(2)
式(1)和式(2)中,E为正应变;C为剪应变;S为剪应力;E为弹性模量;A为线膨胀系数;L为侧向变形系数;T为各点承受的温差.此时有最大约束应力并与长度无关,只要材料的强度能超过最大约束应力,即R\R ma x,或者材料的极限拉伸大于最大约束拉伸变形,即E p\E max,则任意长度不设伸缩缝亦不开裂,只须所选用的结构材料具有足够的抗拉强度和极限拉伸.该设计原则称为控制裂缝的/抗0原则.一般说来,采取/抗0的方法,必须有足够的强度储备;采取/放0的方法,必须有充分的变形余地.
现在一般认为,混凝土建筑物不出现裂缝是不可能的或是很难的.防止裂缝出现,在材料、设计、施工、运行和维护等方面均有一定的研究,但还不够完善或效果不是十分明显.在水工结构工程中,因水的存在,以/抗0为主,力求工程各部位都不裂.
3成因机理
为了更好地控制裂缝和采取有效措施对裂缝进行预防,必须对裂缝的成因机理进行全面的分析.大量的工程实践证明,闸墩裂缝的产生主要与墩体内外温差、混凝土的干缩、自生体积变形、外部约束等有关,通常是多因素综合作用的结果.
3.1
墩体内外温差
水泥水化产生大量的水化热,在1~3d内可放出热量的50%,甚至更多,当混凝土达到最高温度后随着热量的散发又开始降温,直到与环境温度相同.图2为混凝土浇筑后温度变化过程图(图中,T p 为入仓温度;T r为温升值;T f为稳定温度;$T为最高温度和稳定温度升高值(基础温差)).
闸墩作为大体积混凝土,热量传递的同时更易在内部积存,导致了内部温度高于外部温度,内部出
图2混凝土温度变化过程线
现峰值温度[5].升温阶段结束后,是散热阶段.内外混凝土散热条件不同,外部混凝土和外界环境接触,散热条件好,热量容易散发,内部混凝土散热条件差,于是在降温阶段又造成了外部混凝土温度低于内部混凝土温度.这样在升温和降温阶段都使闸墩内外混凝土形成了同一方向的温度梯度,导致了其变形的不一致.内部膨胀受到外部的限制,或相应地外部收缩受到内部约束,于是在外部混凝土中产生了拉应力.当外部混凝土拉应变达到其极限拉应变,裂缝就由此产生.裂缝初期很细,随着时间发展继续扩大、变深,甚至贯穿.
除了混凝土水化引起的温度作用外,运行期环境温度变化也会产生作用.特别是遇到寒潮袭击、表面温降特别大时,裂缝发展更为严重.
从以上分析可以看出,影响内外温差的主要因素有混凝土水泥用量、水泥品种、浇筑入模温度及环境温度等.
3.2混凝土的干缩
混凝土内的水分,少部分提供了水泥水化的需要,少部分泌出流失,大部分水分是在浇捣完毕后慢慢蒸发掉的.随着水泥的凝结、硬化,混凝土中的水分在未饱和空气中慢慢散失,引起混凝土体积缩小、变形,这种变形称为干缩[6].由于混凝土的水分蒸发及含湿量的不均匀分布,形成湿度变化梯度.其水分蒸发总是从外向内,由表及里.表层混凝土的水分蒸发程度和速度总是大于内部,表层混凝土收缩的程度亦大,其变形会受到内部混凝土的限制,在表层混凝土中也产生拉应力,使得表层混凝土总的拉应力加大,产生干缩裂缝.但干缩一般只发生在表层,对大体积混凝土而言,干缩扩散深度达6c m需花1个月的时间,故干缩裂缝也只是表面裂缝或开展深度不大.大体积混凝土内部一般不存在干缩问题,但表面干缩不容忽视,它会诱导拉裂缝的产生.闸墩属水工薄壁结构,其影响深度及程度相对较大,尤其是在干热风大季节,如不及时处理和养护,将会发生局部贯穿性裂缝.
混凝土的配合比和组成是影响干缩的主要因
素.一般水泥用量多,水灰比大,则干缩也大.骨料密度大,级配好,弹性模量高,骨料粒径大,可以减小混凝土的干缩[7].其次,混凝土的养护和环境对干缩也有很大的影响[8].
3.3自生体积变形
混凝土即使没有水分蒸发,其各组成部分的化学反应也会产生自生体积变形.在底板约束影响范围内,膨胀型自生体积变形会产生预压应力,有利于防裂;收缩型自生体积变形则不利于防裂.普通混凝土的自生体积变形通常为收缩型的.它也是由于水分的迁移而引起的.但不是向外蒸发损失,而是由于水泥水化时消耗水分造成凝胶孔的液面下降,形成弯月面,水泥石供水不足,产生所谓的自干燥作用,使混凝土体相对湿度降低,体积减小[9,10].混凝土的自生收缩一般在拆模之前完成,虽然其量值不大,但如果同其他收缩叠加在一起,就会使表面拉应力增大.像水闸闸墩这样的断面尺寸不是很大,但确属必须解决水化热问题的大体积混凝土结构,必须考虑自生收缩参与温度收缩等叠加的影响.
影响混凝土自生体积收缩的因素主要是材料的化学成分和水灰比.水灰比的变化对自生收缩的影响和对干缩的影响正好相反.当水灰比大于015时,其自生收缩和干缩相比忽略不计.而当水灰比小于0135时,自生收缩和干缩的作用相当,必须加以考虑[10]. 3.4外部约束
闸墩是底部固结在底板上,上部自由的结构.通常是在底板浇筑完间隔一定时间后才开始浇筑闸墩,此时底板混凝土已经固结,是/老混凝土0.闸墩在沿其高度方向可以自由伸缩,不受约束;厚度方向由于闸墩厚度不大,约束很小;而在沿水流方向,则受底板约束相对很大.闸墩混凝土浇筑早期,产生大量水化热,温度升高,体积膨胀,受到底板约束,产生压应力.但混凝土浇筑早期,弹性模量低,产生的压应力很小.随着热量的散发,混凝土开始降温,加上干缩、自生体积变形等影响,体积开始收缩,同样受到底板约束,产生拉应力.但此时混凝土弹性模量已增大很多,产生的拉应力足以很快抵消早期产生的压应力,并进而出现较大的净拉应力.由于沿水流方向受到的约束最大,则该方向的拉应力也最大,此时混凝土龄期短,强度低,产生的拉应力易超过其抗拉强度,于是在闸墩上产生了常见的垂直于底板和水流方向的裂缝.
影响外部约束的因素主要是闸墩的分缝长度和底板与闸墩混凝土的浇筑时间间隔.
4防止和控制措施
混凝土在各种不同情况下的开裂有着多方面的原因,并且通常是多方面作用的结果.当了解了各种原因及影响因素后,就可以采取措施,减少或防止混凝土的开裂.目前,工程界在防止或控制裂缝方面的措施主要体现在材料、温度控制、施工方法与工艺、养护等方面.
4.1材料
混凝土材料的合理选择是预防并控制裂缝的重要方面.
为了降低水化热,可采用中热硅酸盐水泥或低热矿渣硅酸盐水泥[11].减少水泥用量,可降低水化热,降低混凝土的拉应力.在混凝土中掺活性混合料,如在混凝土中掺粉煤灰,可使混凝土最高温度降低,并可将达到最高温度的时间向后推迟,有利于热量消散,用时间控制裂缝;使混凝土和易性得到改善,减小了水泥和水的用量;因略有膨胀,减小混凝土的自生体积收缩;降低混凝土吸附水的能力,使混凝土干缩减小,抗裂性提高[5].掺入粉煤灰的百分数就是温度和水化热降低的百分数.如掺加20%粉煤灰的混凝土温度和水化热为未掺混凝土的80%.
外加剂的使用也是防裂的有效措施.缓凝剂可减慢混凝土放热的速率,有利于热量消散.减水剂可在水灰比不变时减少水和水泥用量,降低水化热.膨胀剂可以补偿混凝土的自生收缩,产生一定的预压应力,抵消结构由于收缩产生的拉应力[12~14].值得注意的是,膨胀剂应使用在闸墩底部有外部约束的部位,注意各部位混凝土膨胀变形的协调性,避免内部膨胀大于表面膨胀的现象出现[15].
此外,要特别注意混凝土合理配合比的设计[15].
4.2温度控制[5]
首先要降低混凝土的入仓温度,使现场新拌混凝土的温度被限制在6e左右.在高温期拌和时,可以加入冰片代替一部分水进行混凝土冷却.浇筑时尽量在春季或秋季,避免在夏季午间高温时和冬季浇筑.对运送混凝土的工具或浇筑仓面采取遮阳或降温措施;其次要减小内外温差,内部温度升高和表面温度降低共同作用会增加温度梯度.必要时,在混凝土内部埋设冷却水管,用地下水或人工冷却水进行人工导热,降低混凝土的内部温度.相反,对于外部混凝土要进行隔热保护,以调节表面温度下降的速度,使内外温差减小.
413施工方法与工艺
为了提高混凝土的运输速度,现常采用泵送混凝土.由于泵送混凝土要求流动性大[16],其水泥用量大,水灰比大,粗骨料粒径小,水化热温升高,易产生温度收缩裂缝.因此在浇筑闸墩混凝土时,为了防裂,不宜采用泵送混凝土.考虑到泵送混凝土施工效率
高,可以用于受约束较小的闸墩上部,而底部采用常态混凝土.
为了使混凝土更好地散热,可分层浇筑混凝土[5],分层的深度为110~115m.上一层混凝土的浇筑在前一层混凝土初凝前浇完.最底一层混凝土可与底板同时浇筑,这样就可削弱或消除底板对闸墩混凝土的约束.另外,考虑到约束和长度有关,可以缩短分缝长度,减小底板约束作用,或者分段浇筑,预留1~2m 的后浇带,待各段收缩完成之后,再在后浇带中浇筑膨胀型混凝土[17].
4.4养护
当温度高时,混凝土水化反应加快,强度发展快,变形速度也快;当空气湿度小时,水分蒸发快,其变形速度也会加快.对混凝土进行养护是为了减慢其变形速度.早期养护可以在模板未拆时,尽可能减小环境风速;拆模后可从结构顶部浇水或淋水,保证混凝土表面湿润,若在闸墩四周裹上不透气塑料膜后再浇水或淋水,则养护效果会更好.模板可推迟3~4d拆除[17],起到隔热和保湿作用.拆模后立即在混凝土表面涂上防裂剂,也能起到保湿的作用.
5展望及结语
水闸闸墩混凝土产生裂缝是各种因素共同作用的结果,但是各种因素并不是互相独立的.在本文的述评中,我们可以看到,有时要减小一种原因的不利影响,却会增加另一种因素的不利影响.由此也导致了在防裂措施中,有的防裂措施既有其积极的影响,也有其消极的影响.因此在采取防裂措施的时候,怎样抓住主要矛盾,各种措施该如何进行到一个合理的度,这个度应该怎样把握,是值得进一步探讨的问题.这就要求对混凝土的抗裂能力进行一个最为合理的评价[18],以指导我们采取最为有效的防裂措施.
水闸闸墩及其他类似倒/T0形混凝土结构的裂缝问题突出且复杂,已受到越来越高度的重视.要使混凝土结构的裂缝得到有效的控制,必须加强科学研究工作,揭示裂缝机理,推出新技术、新方法.要加强工程业主、科研、设计和施工人员之间的合作与协调,科研先行.目前已有一些工程很好地解决了裂缝问题,比如江苏二河新泄洪闸工程,采用在闸墩混凝土内预埋冷却水管的方法,用循环水冷却混凝土来控制内外温差,并且墩体底部与底板混凝土同时浇筑,以减小底板的约束作用,使得该工程在施工期均未出现1条贯穿性裂缝.
致谢:本文在成文过程中得到了河海大学水利水电工程学院朱岳明教授的指导,在此深表谢意.参考文献:
[1]朱岳明,黎军,刘勇军.石梁河新建泄洪闸闸墩裂缝成因
分析[J].红水河,2002(2):44~47.
[2]张相宝.混凝土构筑物裂缝原因分析与处理[J].混凝
土,2000(10):39~43.
[3]王铁梦.建筑物的裂缝控制[M].上海:上海科学技术出
版社,1987.57~58.
[4]王铁梦.钢筋混凝土结构的裂缝控制[J].混凝土,2000
(5):3~6.
[5]迟培云,钱强,高昆.大体积混凝土开裂的起因及防裂措
施[J].混凝土,2001(12):30~32.
[6]黄国兴.混凝土的收缩[M].北京:中国铁道出版社,
199012~14.
[7]曹雪平,翟胜章.水工钢筋混凝土墩墙裂缝的形成及修
补[J].江苏水利,2001(增刊):22~23.
[8]王增忠,朱玉仲.混凝土建筑物的裂缝分析及其防护处
理[J].混凝土,2001(4):7~8.
[9]蒋家奋.浅析混凝土的自收缩[J].混凝土与水泥制品,
2001(3):6~7.
[10]覃维组.混凝土的收缩,开裂及其评价与防治[J].混凝
土,2001(7):3~6.
[11]林建宁,刘军华,李生庆,等.泵送混凝土施工裂缝的成
因及防治[J].混凝土,2000(5):15~19.
[12]李光伟.某水电站大坝混凝土自生体积变形研究[J].水
电工程研究,2001(3~4):32~33.
[13]陆士强.膨胀剂在大体积混凝土和薄壁混凝土中的应
用[J].混凝土,2001(2):30~32.
[14]李光伟.混凝土抗裂能力评价[J].水利水电科技进展,
2001,21(2):33~36.
[15]戴镇湖.大体积混凝土的防裂[J].混凝土,2001(9):9~
11.
[16]崔德密,沈敏,顾洪,等.泵浇混凝土闸墩裂缝成因计算
分析[J].水利水电技术,2001,32(10):10~12.
[17]刘长明,李明蔚.薄壁混凝土结构裂缝及其控制[J].混
凝土与水泥制品,2000(5):45~46.
[18]吴胜兴,任旭华.混凝土结构温度裂缝的特点及其控制
[J].水利水电科技进展,1996,16(5):10~13.
(收稿日期:2002O09O28编辑:傅伟群)
#简讯#
潘家铮院士访问河海大学
2003年6月18日,中国科学院、中国工程院潘家铮院士对河海大学进行了学术访问.访问期间,潘家铮院士与河海大学校领导及有关专家、教授一起座谈,探讨水利建设中重大的疑难问题、水利建设发展方向及河海大学如何为水利建设服务等.潘家铮院士还为河海大学的师生作了题为5水利建设中的哲学思考6的学术报告.报告涉及水利建设中的许多热点问题,内容新颖、视角独特,给广大师生留下了深刻的印象.
(叶志达、邬萱供稿)
闸墩裂缝原因分析及控制措施 发表时间：2016-03-16T15:01:56.897Z 来源：《基层建设》2015年24期供稿作者：陈锦康 [导读] 佛山市南海区国土城建和水务局桂城水务管理所闸墩裂缝是目前水工建筑物中存在的主要质量隐患，闸墩出现裂缝将会直接给排洪闸工程带来不同程度的危害。 佛山市南海区国土城建和水务局桂城水务管理所广东佛山 528000 摘要：闸墩裂缝是目前水工建筑物中存在的主要质量隐患，闸墩出现裂缝将会直接给排洪闸工程带来不同程度的危害。因此，分析闸墩裂缝产生的原因，采取有效措施控制闸墩裂缝，具有重大的经济和社会效益。本文结合工程实例，简单分析了闸墩裂缝问题的原因，进而探讨了闸墩裂缝问题的应对策略。以期为相关的闸墩裂缝问题提供有益的参考。 关键词：闸墩裂缝；原因分析；控制措施 闸墩上产生裂缝是一个比较普遍的现象，长期以来困扰着水利工程界，一直未能得到很好地解决。闸墩裂缝问题不仅影响到闸墩的耐久性，并且危及到闸墩的强度、稳定和水电站大坝的安全运行。因此，相关的工作人员必须正确分析裂缝出现的原因，科学地采取有效的应对策略，克服和控制裂缝。 1工程概况 某排涝闸规模为3孔，单孔宽5m，基础座落在海涂面的软土地基上。设计最高潮水位重现期为50年一遇，闸室、岸墙、翼墙基础均采用Φ800钢筋混凝土灌注桩。排涝闸工作环境条件类别为Ⅳ类，场地地层主要由人工填土层、第四系冲积层和石炭系层构成。 2闸墩的裂缝成因分析 2.1现场状况 排涝闸闸墩混凝土设计强度为C30，闸墩顶底高差7.85m，边墩厚1m，中墩厚2m，混凝土方量为568m3。于2010年7月4日～10月12日分4次浇筑，采用C30商品混凝土泵送施工。10月29日，在4只闸墩处几乎同一位置出现垂直裂缝（见图1）。超声法裂缝检测结果显示，裂缝长2～4m，宽度为0.35～0.45mm，大于沿海海水水位变动区裂缝宽度允许值0.20mm，并贯通闸墩，确定为贯穿裂缝。为保证水闸正常运行，该裂缝必须及时采取补救或处理措施。 2.2病因分析 2.2.1设计原因 设计分析：结构力学与实际受力情况相符，根据设计图纸计算闸墩部位有效截面配筋率高于最小配筋，结构安全系数比较高。设计图纸中，保护层为6cm，满足海水、盐雾区保护层的最低要求。纵向配置了应力钢筋，但横向仅仅考虑了构造要求，配置了直径较小的箍筋。闸墩底板结构采用现浇钢筋混凝土超静定结构，约束作用较大。 2.2.2施工原因 （1）闸墩地基为淤泥质软土层，但有长达20m的桩基础和1m厚的底板，保证了地基的承载力和沉降要求。 （2）闸墩上部主体房建荷载并未施工，且在施工过程中无机具、材料的堆放，外荷载过大造成的裂缝因素可排除。 （3）闸墩为C30泵送商品混凝土浇筑，配合比为：P.O42.5普通硅酸盐水泥320kg/m3，水185kg/m3，砂710kg/m3，含泥量1.02%，碎石（5～31.5mm）1060kg/m3，含泥量0.8%，粉煤灰65kg/m3，外加剂6.9kg/m3，总容重2345kg/m3，坍落度为12±3cm，外加剂为ZWL-A-III型高性能缓凝泵送剂，混凝土各项指标均合格。 （4）施工中混凝土按照顺序分层浇筑，分层距离为1m左右，采用插入式振捣器。第一次于9月14日6：30～16：30进行混凝土浇筑，天气为多云；第二次于9月14日6：30～16：30进行混凝土浇筑，天气为阴；第三次于10月12日12：30～18：30浇筑，天气为多云；第四次于10月12日12：30～18：30浇筑，天气为多云。 （5）施工中为考虑浇筑强度与铺盖面积及安全，避免上升速度过快，浇筑到3/5高度时，中间间隔90min后再续浇。 （6）模板拆除及混凝土的养护：闸墩的拆模时间均在浇后3d进行。拆模后，每天浇水不少于6次，时间为上午7：30、10：30两次，中午12：30、14：00两次，下午15：30、17：30两次。
计算书名称：进水闸、冲沙闸坝段水力及结构计算书 目录 1工程概况 (1) 2水力计算 (1) 2.1进水闸坝段过水能力计算 (1) 2.2消能防冲设计 (3) 2.3冲砂闸过水能力复核 (4) 2.4消能防冲设计 (5) 3稳定及应力计算 (6) 3.1基本资料与数据 (6) 3.2结构简化 (6) 3.3计算公式 (6) 3.4荷载计算及组合 (8) 3.5计算成果 (9) 3.6冲沙闸荷载计算 (12) 3.7计算成果 (13) 3.8计算简图 (17)
1工程概况 某调水工程由关山低坝引水枢纽和穿越秦岭山区的输水隧洞两大部分组成，按其供水对象及性质，根据《防洪标准》（GB50201—94）和《水利水电工程等级划分及洪水标准》（SL252—2000），工程等别为三等中型工程,主要建筑物按3级建筑物设计。 低坝无调节引水枢纽由拦河坝、冲砂闸、进水闸和输水暗渠四部分组成，前三部分在平面上呈一条直线南北方向并列布置，输水暗渠紧接进水闸并连接进水闸和输水隧洞。两个闸均设在坝的左侧。坝轴线位于两河口下游95m ，关山村上游约1km 处，此处河谷宽度74m ，河床宽度约60m ，高程为1467.2m ，河床漂卵石覆盖层厚5~12m ，最大15m ，其下的基岩为黑云片麻岩和斜长片麻岩，岩石强风化层厚约2~3m ，岩体分类为Ⅱ～Ⅲ类，岩层倾向上游，对防渗有利。 进水闸位于冲砂闸左侧，设计流量13.5m 3/s ，单孔布置，孔口尺寸3.0m ×2.5m ，设潜孔式弧形工作闸门和平面检修闸门。闸室后接4m 长的1:4陡坡，陡坡后接消力池，消力池池长14m ，池深1.0m ，底板厚度1.0m ，为C20钢筋混凝土结构；消力池后与输水暗渠相接。 2水力计算 2.1进水闸坝段过水能力计算 2.1.1引水渠内水深的确定 Q= 3 /22/11R Ai n 式中Q －引水渠流量,13.5m 3/s ； n －引水渠糙率,0.015； A 、χ、R 、b 、h 、m 分别为过水断面面积、湿周、水力半径、渠道底宽、水深及边坡系数，其表达式如下： A=(b+mh)h χ=b+2h 21m +； R= χ A = 2 12)(m h b h mh b +++ 故 13.5=1/0.015×（3+0 h ）h ×(1/1000)1/2×3 /2)23).03(( h h h ++
7#楼筏板裂缝处理方案 本工程在1#、2#负二层地下室结构2#楼于2012年7月5日及2012年6月30日混凝土浇筑混凝土成型后于7月7日及7月2日拆模，模板拆除后发现外剪力墙有裂缝，具体情况为；1#楼外墙外侧裂缝有9条，外墙内侧裂缝有5条，内外侧裂缝不在同一位置（相互错开约7cm以外）；2#楼外墙外侧裂缝间隔1.5m 左右就有一条，外墙内侧裂缝有6条，其中有5条内外侧几乎在同一位置（在5cm以内）；以上裂缝基本呈垂直状自从上而下为通缝，主要出现在1#、2#楼外墙（砼标号为C40P8）。经总承包单位、监理工程师及建设单位工程共同协商一致，要求我项目部针对该事项作出专项检测与处理；后我司请“甘肃省建筑科学研究院”对裂缝进行检测，依据《关于中奥国际广场2#楼地下室剪力墙裂缝检测报告》我项目部采用以下方式进行对裂缝进行封闭处理。对未贯通裂缝采用“北京RMO补缝胶浆”进行封闭处理，对已贯通裂缝采用高强度注浆的方式进行封闭处理，具体内容如下： 一、灌浆施工工艺流程： 裂缝表面处理―封缝―埋设灌浆嘴―准备灌浆泵―试压―配制灌浆材料―灌浆―检验及表面处理。 1、清理裂缝 (1)较宽裂缝，沿裂缝深度凿除裂缝表层混凝土，以露出新鲜混凝土为宜，对其它所有要处理的裂缝，沿缝凿成2～4mm，宽4～6mm的V型槽，并凿毛裂缝内混凝土表面。 (2)对外露钢筋进行除锈处理，对锈断的原钢筋进行焊接替换。 (3)剔除缝口表面的松散杂物，用气压为0.2MPa以上的压缩空气清除槽内浮尘。 (4)向较宽裂缝(宽度)1.5cm)内灌满小石子，要求密实。 (5)沿缝长范围内用丙酮进行洗刷，擦清表面。 2、埋设灌浆嘴
水闸闸墩裂缝成因及处理措施 摘要：水闸是水利工程建设中常见的水工建筑物，闸墩部位易出现裂缝的问题，长期以来困扰着水利工程界，一直未能得到很好地解决。闸墩裂缝的出现给水闸带来了多方面不同程度的危害，也越来越受到工程界的重视。本文针对水闸工程中出现的混凝土裂缝问题进行了分析，并提出了相应的处理措施。 关键词：闸墩裂缝；裂缝原因；水闸；水利工程建设；防治abstract: locks is common in water conservancy construction hydraulic structures, the pier is part of the problem there is crack, for a long time with water conservancy engineering, have been unable to get very good solution. the pier is related to the occurrence of crack brought various different degree of harm, also more and more get the attention of the engineering. this article in view of the locks of concrete crack appeared in the project are analyzed, and the corresponding treatment measures. key words: the pier crack; crack causes; locks; water conservancy project; prevention and control 中图分类号：tv文献标识码：a 文章编号： 水闸挡墙及边墩均为典型的钢筋混凝土结构，具有较好的耐久性，但由于混凝土是一个复杂的非均质材料，抗拉强度较低，且又有自
水闸过流计算 ①开敞式水闸过流计算 a.当hs ≤ 0.72H 0时，过闸水流为自由出流，流量公式Q =εmB 2gH 03/2； b.当0.72H 0 b b ---边闸墩顺水流向边缘线至上游河道水边线之间的距离(m)； σ---堰流淹没系数； h s ---由堰顶算起的下游水深(m)。 c.9.0/0≥H h s 当时，为高淹没出流，其流量计算公式： () 20000065.0877.02??? ? ??-+=-=H h h H g h B Q s s s μμ 式中： μ0---淹没堰流的综合流量系数； 其它符号意义同前。 对于平底闸，当设有胸墙时为孔流，流量计算公式： e e e e h r H h H h gH h B Q 16 20 0718.24.0111 112=??? ???????? ??-+='+'- '='=λλεεεφμμσ 式中： h e ---孔口高度(m)； μ---孔流流量系数； φ---孔流流速系数，采用1.0； ε′---孔流垂直收缩系数； λ---计算系数，适用于25.00<< e h r 范围； r---胸墙底圆弧半径(m)； σ′---孔流淹没系数，由规范表中查得。 ②涵闸过流计算 按半有压涵洞的过流能力计算 水闸、船闸知识 水闸是一种利用闸门挡水和泄水的低水头水工建筑物，多建于河道、渠道及水库、湖泊岸国。水闸一般由闸室、上游连接段三部分组成。 水闸按功能分节制闸、进水闸、分洪闸、排水闸、冲沙闸等。按闸室结构形式可分为开敞式、胸墙式及涵洞式等。按过闸流量大小可分为大型（过闸流量100m/s以上）、中型（过闸流量100~1000m2/s）、小型（过闸流量 100m2/s以下等。 闸室是水部的主体，包括： 闸门，闸墩（岸墙）、底板、胸墙、工作桥、启闭室等。闸门是用来挡水和控制过闸墩用以分隔闸孔和支撑闸门、胸墙、工作桥、交通桥。底板是闸室的基础，用以将闸室上部结构的重量及荷载传至地基，并兼有防渗和防冲的作用。工作桥和交通桥用来安装启闭室设备、操作闸门和联系两岸交通。 门按型式分平面闸门与弧形闸门。平面闸门是灌区水工建筑物中最常用的闸门；有双扉式与升卧式闸门，材料有木材、钢筋砼与钢闸门，启闭可采用螺杆式、卷扬式和液压式；平面闸门有制造、安装、管理和维护比较简单等特点，现我市新建（重建）中小型水闸多采用卷扬式平面钢闸门，东河水闸采用的是液压式平面钢闸门。弧形闸门通常是采用圆弧形的门体，用支臂连接于支乘较上，一般铰心就是弧形门体的圆心。由于弧形闸门的设计、施工、安装和维护一般比较复杂，使用较小；我市军分区节制闸采用的是混凝土自动翻滚弧形闸门。 闸墩可分为国墩、中墩与分缝墩，承受闸门传来的水压力，支撑堤顶桥梁和训闭设备，边墩还承受大堤传来的土压力。闸墩有浆砌石、钢筋砼、砼空箱与框架式等结构，以前的水闸闸墩很多采用浆砌石结构，现我市新建（重建）的水闸闸墩多采用钢筋砼结构。 闸室底板有水平底板和低实用堰底析，水平底板用的较多。横缝设在闸墩中间，2开的，称为分离式底板。底板厚度须满足强度的要求，大、中型水闸可取（）L 混凝土裂缝产生的原因及处理方法 一、普通混凝土裂缝产生的原因 01荷载引起的裂缝 混凝土在常规静、动荷载及次应力下产生的裂缝称荷载裂缝，归纳起来主要有直接应力裂缝、次应力裂缝两种。直接应力裂缝是指外荷载引起的直接应力产生的裂缝, 次应力裂缝是指由外荷载引起的次生应力产生裂缝。 荷载裂缝特征依荷载不同而异呈现不同的特点。这类裂缝多出现在受拉区、受剪区或振动严重部位。但必须指出，如果受压区出现起皮或有沿受压方向的短裂缝，往往是结构达到承载力极限的标志，是结构破坏的前兆，其原因往往是截面尺寸偏小。 02温度变化引起的裂缝 混凝土具有热胀冷缩性质，当外部环境或结构内部温度发生变化，混凝土将发生变形，若变形遭到约束，则在结构内将产生应力，当应力超过混凝土抗拉强度时即产生温度裂缝。在某些大跨径桥梁中，温度应力可以达到甚至超出活载应力。温度裂缝区别其它裂缝最主要特征是将随温度变化而扩张或合拢。 03收缩引起的裂缝 在实际工程中，混凝土因收缩所引起的裂缝是最常见的。在混凝土收缩种类中，塑性收缩和缩水收缩（干缩）是发生混凝土体积变形的主要原因，另外还有自生收缩和炭化收缩。 塑性收缩。发生在施工过程中、混凝土浇筑后4~5小时左右，此时水泥水化反应激烈，分子链逐渐形成，出现泌水和水分急剧蒸发，混凝土失水收缩，同时骨料因自重下沉，因此时混凝土尚未硬化，称为塑性收缩。塑性收缩所产生量级很大，可达1%左右。在骨料下沉过程中若受到钢筋阻挡，便形成沿钢筋方向的裂缝。在构件竖向变截面处如T梁、箱梁腹板与顶底板交接处，因硬化前沉实不均匀将发生表面的顺腹板方向裂缝。为减小混凝土塑性收缩，施工时应控制水灰比，避免过长时间的搅拌，下料不宜太快，振捣要密实，竖向变截面处宜分层浇筑。 缩水收缩（干缩）。混凝土结硬以后，随着表层水分逐步蒸发，湿度逐步降低，混凝土体积减小，称为缩水收缩（干缩）。因混凝土表层水分损失快，内部损失慢，因此产生表面收缩大、内部收缩小的不均匀收缩，表面收缩变形受到内部混凝土的约束，致使表面混凝土承受拉力，当表面混凝土承受拉力超过其抗拉强度时，便产生收缩裂缝。混凝土硬化后收缩主要就是缩水收缩。如配筋率较大的构件（超过3%），钢筋对混凝土收缩的约束比较明显，混凝土表面容易出现龟裂裂纹。 自生收缩。自生收缩是混凝土在硬化过程中，水泥与水发生水化 收稿日期:2002-07-29 作者简介:吴门伍(1976-),男,四川安岳人,硕士研究生,从事水力学及河流动力学研究. 文章编号:1671-8844(2003)05-051-04 大和水闸过闸流量分析 吴门伍,陈 立,周家俞 (武汉大学水资源与水电工程科学国家重点实验室,湖北武汉 430072) 摘要: 着重考虑了闸上下游行近段的河道形态对水流结构的影响,即当行近水流流向偏离水闸纵向轴线时,回流、过闸水流的不对称等将降低水闸的过闸能力.根据观澜河大和水闸的实验结果,分析了回流、过闸水流的不对称等影响闸孔过流能力的规律.在此基础上,根据实验结果,给出了修正的计算公式,检验结果表明所建立的修正公式较适用大和水闸过闸流量的计算. 关键词:水闸;闸孔出流;回流;过闸流量 中图分类号:T V132+.13 文献标识码:A Analysis of water discharge through Dahe sluice WU Men -w u ,CHEN Li ,ZHOU Jia -yu (State K ey Labo rato ry of Water Resources and Hydropower Engineering Science , W uhan U niversity ,Wuhan 430072,China ) A bstract :The influence of the channel forms near the sluice 's upperstrem and dow n stream on the flow struc -ture is mainly considered ,i .e .,w hen flows direction of the progressive flow departure the sluice log nitudinal axis ,back flow and asymmetry of the flow throug h the sluice w ill decrease the w ater discharge .The law s of the back flow and its asymmetry that influences the discharge have been analyzed based on the experimental data of Dahe sluice at the Guanlan River .The experimental results show that the modified calc ulation formula of the w ater discharge of Dahe sluice is reasonable and has enough accurac y . Key words :sluice ;flow out of gate ;back flow ;w ater discharge through sluice 水闸在引水工程、泄水工程、水位流量控制工程中应用广泛.闸孔出流流量的精确确定又是保证工程安全运行、发挥应有效益的关键. 影响闸孔出流流量的因素很多.闸门类型、闸底坎形式、闸门上下游水深及其差值、出孔水流是否受下游水深影响、闸门宽度、闸门开启度、闸上游行近段的河道形态等都将影响闸孔出流量的大小.对于较为平顺的闸孔出流,文献[1]、[2]等都做了一定研究,得到了一些理论公式.但是由于闸孔出流具有很强的三维特征,特别是受到闸上下游行近段的河道形态的影响时,其能量(水头)损失的机理及规律异常复杂,所以目前的研究成果还不能给出 适合所有情形的表达式. 本文采用理论分析与模型实验相结合的方法进行研究,找到影响闸孔出流流量偏离与闸门上下游水位、闸门开启度等因子的关系,建立它们之间的定量关系式.在理论分析的基础上,采用模型实验的方法,模拟了水闸及其上游河道,研究了不同闸前水位、闸门开启度、不同流量条件下水闸实际过闸流量,给出了确定水闸过闸流量的方法. 1 工程概况 大和水闸位于深圳市观澜河上,与提水泵站和观澜水库组成观澜引水工程.由于观澜水库的库容 第36卷第5期2003年10月武汉大学学报(工学版) Engineering Journal of W uhan U niversity Vo l .36N o .5Oct .2003 水闸过流能力及结构计算计算说明书 审查 校核 计算 ***市水利电力勘测设计院 2011 年 08 月 29日 1、水闸过流能力复核计算 水闸的过流能力计算对于平底闸，当为堰流时，根据《水闸设计规范》（SL265-2001）附录A.0.1规定的水力计算公式： 23 02H g b m Q s εσ= 22 '02?g bh Q h H c c ? ?? ? ??+= 40 01171.01s s b b b b ???? ? ? - -=ε 式中：B 0—— 闸孔总净宽，（m ）； Q ——过闸流量，（m 3/s ）； H 0——计入行进流速水头的堰上水深，（m ）； h s ——由堰顶算起的下游水深，（m ）； g ——重力加速度，采用9.81，（m/s 2）； m ——堰流流量系数，采用0.385； ε——堰流侧收缩系数； b 0——闸孔净宽，（m ）； b s ——上游河道一半水深处的深度，（m ）； b ——箱涵过水断面的宽度，m ； h c 进口断面处的水深，m ； s σ——淹没系数，按自由出流考虑，采用1.0； ?——流速系数，采用0.95； 已知过闸流量Q=5.2（m 3/s ）先假设箱涵过流断面净宽确定箱涵过流断面高度，经试算得： 综上，过流断面尺寸为2.5m ×2.0m （宽×高），设计下泄流量Q 为5.2m 3/s ，过流能力满足要求。 2、结构计算 **堤防洪闸均为钢筋砼箱涵结构，对防洪闸进行抗滑稳定、抗倾覆稳定和墙基应力计算。 （1）抗滑稳定计 1）计算工况及荷载组合 工况一：施工完建期，荷载组合为自重+土压力 工况二：外河设计洪水位，荷载组合为自重+土压力+扬压力+相应的闸前闸后静水压力+风浪压力 2）荷载计算 计算中砼强度等级为C20，钢筋采用Ⅰ、Ⅱ级，保护层厚度梁25mm、板20mm，符号规定：力向下为正，向上为负，力矩逆时针为正，顺时针为负。 闸门重 2.352×9.81=23.07 KN； 闸底板重25×4.0×0.7×4.1=287 KN； 闸墩重25×0.8×4×2*2=320 KN； 平台板，梁25×（0.25×0.45×2+1.05×0.15）×2.5=23.91 KN； 柱25×2.82×0.4×0.4×4=45.12 KN； 启闭力-100 KN； 启闭机重0.56×9.81=5.49 KN； 启闭梁25×（0.3×0.5+0.25×0.4+1.35×0.12）×2×3.5=72.1 KN； 工作桥25×（5.9×0.12+0.2×0.25×3）×2.0=42.9 KN； 25×（6.28×0.13×2×0.13+1.2×0.15×5×0.15）×2=34.73 KN； 启闭房砖墙22×0.864×4.1×4=311.73 KN； ∑自重=23.07+287+320+23.91+45.12-100+5.49+72.1+38.815+340 =1016.98KN； 水重10×2.0×2.0×2.5=100 KN； 这么完整的混凝土裂缝修补方案,必须一看 第一节参考资料 《混凝土结构加固设计规范》(GB 50367-2013); 《工程结构加固材料应用安全性鉴定规范》(GB50728-2011); 《建筑现场临时用电安全技术规程》(JGJ46-2005); 《建筑施工高处作业安全技术规程》(JGJ80-91); 《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》(JGJ130-2001); 第二节裂缝产生原因 混凝土是一种由砂石骨料、水泥、水及其他外加材料混合而形成的非均质脆性材料。由于混凝土施工和本身变形、约束等一系列问题，硬化成型的混凝土中存在着众多的微孔隙、气穴和微裂缝，正是由于这些初始缺陷的存在才使混凝土呈现出一些非均质的特性。 微裂缝通常是一种无害裂缝，对混凝土的承重、防渗及其他一些使用功能不产生危害。但是在混凝土受到荷载、温差等作用之后，微裂缝就会不断的扩展和连通，最终形成我们肉眼可见的宏观裂缝，也就是混凝土工程中常说的裂缝。 根据裂缝的类型不同，修补所采用的材料与方法也不相同。按照裂缝的 现状可分为静止裂缝、活动裂缝和正在发展的裂缝。 第三节主要施工方法 一、施工分类 对于塑性裂缝和干缩裂缝只要确认其宽度超过0.1mm，裂缝深度尚未达到保护层深度，并且裂缝已经处于静止状态，为确保建筑物的安全性能和使用年限的耐久性，就必须进行修补恢复，其修复方法可采用表面封闭法。 对于塑性裂缝和干缩裂缝的活性裂缝，可待其基本稳定后再进行处理或裂缝处理后采取补强加固措施，使用压力注胶法限制其裂缝的开展。 对于温度裂缝的修复，因温度裂缝一般宽度较大，且以周期性活动裂缝居多，可采用粘度低、粘结性好、弹性模量较小且柔性较好的结构胶灌注，然后根据构件内力计算，对构件进行外部粘贴纤维法加固。 二、施工工艺 ①表面封闭法操作步骤如下： 1、使用钢丝刷或角磨机配金刚石角磨片打磨裂缝四周不小于20mm 的范围，目的是清除混凝土表面炭化部分和污染物，打磨深度为1~3mm。 2、用脱脂棉丝蘸丙酮或酒精擦洗打磨过的区域，以去除混凝土粉末和灰尘。 3、调配环氧石英砂浆，要求石英砂干燥且粒径大于0.1mm 的颗粒不超过总重的50%;环氧树脂和固化剂的比例按固化剂的使用要求;石英砂的掺加数量根据和易性调配。 4、在裂缝周边打磨区域表面涂刷一层环氧浆液，以利于后抹材料与混凝土的结合。 5、用专用抹压工具将调配好的环氧砂浆抹压于裂缝表面，待砂浆固化后即可进行装饰工作及后序施工。对于塑性裂缝和干缩裂缝，如果确认其宽度超过0.1mm 或更大，裂缝深度已经达到或超过保护层深度，并且裂缝已经处于静止状态，其修复方法可采用表面凿槽法，操作步骤如下： (1) 使用电锤或钢钎沿裂缝走向在混凝土表面凿槽，槽宽和槽深根据裂缝深度和有利于封缝来确定，一般槽深大于等于裂缝深度，槽宽不小于20mm 为宜。凿槽时注意应先沿裂缝打开，再向两侧加宽。 (2) 使用钢丝刷或角磨机配金刚石角磨片打磨裂缝两边不小于20mm 的范围，目的是清除混凝土表面炭化部分和污染物，打磨深度为1~3mm。 (3) 用吹风机吹净沟槽内外的浮灰尘，再用脱脂棉丝蘸丙酮或酒精擦洗沟槽的内表面和周遍打磨过的区域，以彻底去除沟槽内外的混凝土粉末和灰尘。 常见混凝土裂缝及处理方法 混凝土是一种由砂石骨料、水泥、水及其他外加材料混合而成的非均质脆性材料。由于混凝土施工、本身变形和约束等一系列问题，使混凝土裂缝成为土木、水利、桥梁、隧道等工程中最常见的工程病害。它的出现不仅会降低建筑物的抗渗能力，影响建筑物的使用功能，而且会引起钢筋的锈蚀，混凝土的碳化，降低材料的耐久性，影响建筑物的承载能力，因此要对混凝土裂缝进行认真研究、区别对待，采用合理的方法进行处理，保证建筑物和构件安全、稳定的工作。 二混凝土裂缝产生的主要原因 在施工和使用过程中，混凝土结构开裂的原因很多，当发生温度和湿度变化、结构受荷、地基不均匀沉降，施工方式不当时，都非常容易产生裂缝，具体原因有以下几方面： 1、设计不当产生的裂缝 为追求建筑物的外观样式，建筑物表面存在过多凹凸角，产生的凹角应力集中容易导致出现裂缝；一些超长建筑物，很易出现伸缩裂缝；此外，因设计的承重板件厚度太小，刚度减弱，板中受拉钢筋和受压混凝土应力增大，致使板件出现穿透性裂缝也比较常见。 2、混凝土材料使用不当产生的裂缝 使用混凝土收缩性较高的矿渣水泥、快硬水泥、低热水泥及 水泥标号低或水灰比高均易产生裂缝。 3、地基变形产生的裂缝 当建筑物建于土质差别较大或软弱土质上，基础深浅不一，相邻部分的高度、荷重、结构刚度差别较大或是建筑物平面形状复杂、立面变化过大、长度过大等原因都会导致基础不均匀沉降。 4、施工工艺不当产生的裂缝 （1）水泥、砂、石等质量不好是引起裂缝较常见的因素。若工程上用了这些不合格的材料就会导致“豆腐渣工程”。 （2）混凝土是一种人造混合材料，其质量好坏的一个重要标志是成型后混凝土的均匀性和密实程度。因此混凝土的搅拌、运输、浇灌、振实各道工序中的任何缺陷和疏漏，都可能产生裂缝。 （3）水分蒸发、混凝土干缩通常是导致混凝土裂缝的重要原因。混凝土养护，特别是早期养护质量与裂缝关系密切，早期表面干燥可使其内外温度相差较大很容易产生裂缝。 （4）模板构造不当，漏水、漏浆、支撑刚度不足、支撑的地基下沉，过早拆模等都有可能造成混凝土开裂。 5、其他原因产生的裂缝 （1）温度应力引起裂缝：目前温度裂缝产生主要原因是由温差造成的。 （2）收缩引起裂缝：收缩有很多种，包括干燥收缩、塑性收缩、自身收缩、碳化收缩等。 浅谈节制闸闸墩裂缝成因分析与防治措施摘要：江苏省地处平原，节制闸是比较重要的水工建筑物，起 到防洪、补水、泄洪等作用。但是在施工过程中，节制闸闸墩较易出现裂缝，这将对节制闸工程带来不同程度的危害，目前已越来越被人们所重视。本文主要从产生这一现象的成因进行阐述，并对其防治措施进行了分析与探讨。 关键词：节制闸闸墩；裂缝；混凝土；防治措施 abstract: the jiangsu province is located in the plain, and the regulation gate is the more important hydraulic structure, have the water, flood control, flood and functions. but in the construction process, regulation gate the pier is easier to crack, it will bring to regulation gate project different degree of harm, has more and more attention by people. this article mainly from the causes of this phenomenon is expounded, and its prevention and control measures are analyzed and discussed. keywords: regulation gate the pier; crack; concrete; prevention and control measures 中图分类号：tu37文献标识码：a 文章编号： 1.工程现状 节制闸主要由底板和闸墩组成,闸墩底部受闸底板约束,上部可 以自由伸缩。目前，在已建和新建的众多水闸工程中，很多在闸墩 混凝土裂缝处理专项方案 一、工程概况 1.张江中区B-3-6地块研发楼项目由5栋办公楼（A~E栋）和中间环形中庭（F栋）组成，5栋办公楼分别为A～E栋办公楼，7～10层，高度为28.3m～44.3m,采用框剪结构，中间环形中庭为F栋中庭，为五个办公楼空间联系部分，3层，高度为40.3m，结构形式采用钢框架支撑结构，屋盖为网架结构。 2.在主体混凝土结构工程施工过程中，B楼二层楼面板轴线B-12~B-13之间处出现微裂缝。为保证工程质量，满足主体验收创优条件，对本工程的裂缝进行专项处理。 二、裂缝分类及处理 1.宽度≤0.3毫米的非贯穿裂缝，对结构承载力及持久强度无有害影响，可不作处理。 2.宽度>0.3毫米的非贯穿裂缝会引起钢筋锈蚀，影响结构持久承载力，采用表面涂抹砂浆法处理。 3.不成片、分散的贯穿性裂缝会引起钢筋锈蚀，影响使用功能，采用改性环氧树脂灌浆法处理。 本工程B楼二层楼面板轴线B-12~B-13之间处出现微裂缝局部属于贯穿性裂缝，故采取环氧树脂灌浆法处理。若其他区域再出现裂缝已按以上三类分别处理。 三、裂缝产生原因分析 1.混凝土质量和性能不达标,坍落度过大、使用低性能外掺济,导致裂缝。 泵送商品混凝土进行浇筑,其坍落度大,流动性好,但也易产生局部 粗骨料少、砂浆多的现象,加之商品砼厂商为降低价格和成本使用低档原材料忽视了混凝土的品质,导致性能下降。混凝土强度值对水灰比的变化十分敏感,基本上是水和水泥计量变动对强度影响的叠加。因此,水、水泥、外掺混合材料、外加剂溶液的计量偏差,将直接影响混凝土的强度。如含泥量大的粉砂配制的混凝土收缩大,抗拉强度低,脱水干缩时容易因塑性收缩而产生裂缝。 2.施工中过分振捣,模板、垫层过于干燥导致楼板裂缝 混凝土浇筑振捣后,粗骨料沉落挤出水分、空气,表面呈现泌水而形成竖向体积缩小沉落,造成表面砂浆层,它比下层混凝土有较大的干缩性能,待水分蒸发后,易形成凝缩裂缝。而模板、垫层在浇筑混凝土之间洒水不够,过于干燥,则模板吸水量大,引起混凝土的塑性收缩,产生裂缝。 3. 上人过早施工、加荷导致裂缝 为了抢工期,赶进度,在刚浇好的现浇板上或混凝土尚处在初凝和终凝阶段,就任意踩踏,搬运材料,集中堆放钢管、钢筋板等。过早的加荷引起不规则的受力裂缝。这些裂缝一旦形成,就难于闭合,形成永久性裂缝。 4.混凝土养护不当导致楼板裂缝 养护不当也是造成裂缝的主要原因。过早养护会影响混凝土的胶结能力。过迟养护,混凝表面游离水分蒸发过快,水泥缺乏必要的水化水,而产生急剧的体积收缩,此时混凝土早期强度低,不能抵抗这种应力而产生开裂。另外过度的抹平压光会使混凝土的细骨料过多地浮到表面,形成含水量很大的水泥浆层,水泥浆中的氢氧化钙与空气中二氧化碳作用生成碳酸钙,引起表面体积碳水化收缩,导致混凝土板表面龟裂。 5.板筋下沉导致楼板裂缝 不重视保护板面上层负筋的正确位置,施工人员野蛮操作,任意踩踏钢筋,致使负筋下陷,保护层过大,浇筑前及浇筑中也不及时进行整修,减 DOI：10.16198／https://www.doczj.com/doc/2319215372.html,ki.1009－640X.2017.06.013王振振，张社荣.近海复杂环境因素对闸墩混凝土裂缝的影响［J］.水利水运工程学报，2017（6）：92－97.（WANG Zhenzhen，ZHANG Sherong.Impacts of offshore complex environment factors on cracks in concrete piers［J］.Hydro-Science and Engineering，2017（6）：92－97.（in Chinese）） 第6期2017年12月水利水运工程学报HYDRO-SCIENCE AND ENGINEERING No.6 Dec.2017 收稿日期：2016－11－10 基金项目：国家自然科学基金创新研究群体科学基金资助项目（51321065）；国家自然科学基金资助项目（51379141，51509182）；天津市应用基础与前沿技术研究计划青年项目（15JCQNJC08000） 作者简介：王振振（1990 ），男，河南商丘人，助理工程师，硕士，主要从事水工结构二地下结构分析研究三E-mail：2194472008＠https://www.doczj.com/doc/2319215372.html, 近海复杂环境因素对闸墩混凝土裂缝的影响 王振振1，张社荣2 （1.中铁工程设计咨询集团有限公司，北京 100055；2.天津大学水利工程仿真与安全国家重点实验室，天津 300072）摘要：近海大体积混凝土结构所处的外界环境以及地质条件比较复杂，对于带裂缝水闸结构来说，因所处的地 理位置二气候变化以及潮汐升降水位等因素的缘故，水闸闸墩裂缝处于张合状态，这降低了水闸结构的稳定性， 甚至会影响水闸结构的寿命三沿海环境温度变化对混凝土裂缝宽度变化的实际监测分析，对于混凝土结构安 全耐久性评价具有一定价值，依托典型软土地基永定新河防潮闸工程，利用测缝计对闸墩裂缝宽度变化进行健 康监测三主要研究运行期环境因素（以空气温度二水温以及潮汐水位为主）对闸墩裂缝的影响，采用健康安全监 测软件，通过对数据的挖掘处理，得出环境温度和水位是影响闸墩水下裂缝宽度变化的敏感性因素的结论，为 以后水闸闸墩裂缝的安全维护和裂缝的预防提供思路三 关 键 词：临海复杂地质；大体积混凝土；环境因素；裂缝；健康监测 中图分类号：TU528.01 文献标志码：A 文章编号：1009－640X （2017）06－0092－06 临海大体积混凝土结构所处的外界环境以及地质条件相比来说较为复杂，带缝水闸运行在工程结构领域中是相当普遍的现象［1］三天津市永定新河防潮闸位于华北沉降带的东北部，第四系松散堆积物厚度大，上部地层以软土为主，横向变化大二工程地质性状差，同时位于滨海地区等位置的原因，混凝土结构长期处于对混凝土有弱腐蚀性的Cl － Ca 2＋地下海水中，受到海水的冲刷与侵蚀，裂缝引起钢筋的锈蚀问题显得尤为突出三新出现的裂缝易对结构造成不利影响，例如降低结构的稳定性二增强渗漏能力以及削弱混凝土的强度和抗蚀能力等［2］；并且在运行期，由于气温变化以及潮汐升降水位等因素的影响［3］，使得裂缝为张开闭合状态，不利于对水闸的运行管理，甚至会影响结构的寿命；水闸开裂的原因很多，不仅与混凝土材料本身有关，也与外界环境有关［4］，因此对水闸裂缝的安全监测分析十分必要，本文依托永定新河防潮闸工程建立健康监测系统对闸墩裂缝进行监测分析，根据监测资料分析裂缝的稳定性并对水闸的安全运行状况进行评估，通过研究环境温度二水位对水闸裂缝缝宽的影响，为以后水闸闸墩裂缝的安全维护和裂缝的预防提供思路三1 工程概况 永定新河位于天津市区北侧，是天津市北部的防洪屏障，河道全长66km，流域面积8.3万km 2，永定新河防潮闸治理工程主要建筑物级别为2级，次要建筑物级别为3级，闸室布置采用深浅孔20孔方案，每2孔一联（中间8孔为深孔）三闸址区濒临渤海，河道受潮汐水流控制，近岸地下水受潮水影响较大，地下水埋藏浅，地质环境复杂，地表水和地下水的化学类型属于Cl －，K ＋，Na ＋型水，矿化度高三 永定新河防潮闸工程属于典型的平原地区软土地基水闸，工程环境复杂，永定新河流域气温变幅大，处万方数据 FJD31110 FJD 水利水电工程技术设计阶段 溢流坝闸墩设计大纲范本 水利水电勘测设计标准化信息网 1997年4月 1 水电站技术设计阶段溢流坝闸墩设计大纲 主编单位: 主编单位总工程师: 参编单位: 主要编写人员: 软件开发单位: 软件编写人员: 勘测设计研究院 年月 2 目次 1. 引言 (4) 2. 设计依据文件和规范 (4) 3. 基本资料 (4) 4. 闸墩布置 (9) 5.设计荷载及组合 (10) 6.墩身结构设计 (13) 7.结构要求 (17) 8.观测设计 (18) 9.专题研究（含试验） (19) 10.工程量计算 (19) 11.应提供的设计成果 (19) 3 1 引言 1.1 工程概况 工程位于省市（县）以（指方向）km的河上。是以为主，兼顾等综合利用的水利水电枢纽工程。工程初步设计报告于年月经审查通过。选定坝址为，最大坝高m，总库容km3，灌溉面积km2，水电站装机容量MW，多年平均发电量kW·h。 1.2 设计任务简述 初设报告中确定主坝采用式重力（拱）坝。布置溢流表孔共孔。由×m 型闸门控制。为支承闸门承受闸门传来的水压力、支承坝顶公路桥和工作桥，于溢流坝上设置闸墩，并已于初步设计阶段确定其布置型式（详见基本资料）。 2 设计依据文件和规范 2.1 有关本工程的文件 (1) 工程初步设计报告； (2) 工程初步设计报告审批的文件； (3) 工程技术设计任务书。 2.2 主要设计规范 (1) SDJ12—78 水利水电枢纽工程等级划分及设计标准（山区、丘陵区部分） （试行）； (2) SDJ20—78 水工钢筋混凝土结构设计规范（试行）； (3) SDJ10—78 水工建筑物抗震设计规范（试行）； (4) SDJ21—78 混凝土重力坝设计规范（试行）及补充规定； (5) SDJ336—89 混凝土大坝安全监测技术规范（试行）； (6) JTJ020—89 公路桥涵设计通用规范； (7) SD133—84 水闸设计规范。 2.3 参考资料 水工钢筋混凝土结构华东水利学院等编。 3 基本资料 4 大型水库闸墩裂缝成因分析及处理 发表时间：2014-12-15T09:55:14.747Z 来源：《工程管理前沿》2014年第12期供稿作者： 1陈锦标 2郑明东 [导读] 水闸混凝土裂缝，局部脱落是工程中经常出现的问题，又很难避免。该水库泄洪闸施工质量，满足外光内实等质量要求，但经过多年的运行，出现裂缝、白色析出物等问题 1陈锦标浙江省第一水电建设集团股份有限公司310051 2郑明东浙江省正邦水电建设有限公司310051 摘要：水闸闸墩主要为大体积混凝土结构浇筑而成，在浇筑完成后，闸墩部位易出现裂缝的问题，不仅影响建筑物的结构强度和整体稳定性，而且无法保证水工建筑物的正常使用。本文结合工程实例对水闸闸墩混凝土裂缝产生的原因进行分析，并提出一些有效的防治措施。可供参考！ 关键词：裂缝控制；闸墩；成因分析；质量控制 一、工程基本情况 某水库工程闸坝总长52.3km，其中主副坝长48.3 km，泄洪闸12 孔。工程按100 年一遇洪水标准设计，300 年一遇校核，总库容1.25亿m3。 二、裂缝产生的原因分析 1裂缝自查、检测情况 该水库泄洪闸为12 孔，闸墩由左、右两个边墩和中间的11 个中墩组成，编号从右岸到左岸，共12孔闸门。泄洪闸过流形式为宽顶堰，校核洪水位时最大泄流能力为6532 m3/s。水库翼墙、闸墩在2011 年汛后自检中发现有混凝土脱落、裂缝、白色析出物、露筋等现象。经检测结果显示，泄洪闸闸墩混凝土存在较多的裂缝、冻胀破坏。泄洪闸闸墩混凝土有明显可见裂缝共43 条，裂缝累计总长度为72 m。闸墩混凝土出现钢筋锈蚀、混凝土鼓胀、表层及内部混凝土脱落等缺陷，共出现缺陷33 处，累计面积13.32m2。泄洪闸上游右翼墙伸缩缝出现错位，缝两边混凝土缺损、错位，填缝材料缺损。 2成因分析 该水库泄洪闸为确保工程外观质量，采用滑膜施工技术，2006年施工完毕，效果很好，2011年泄洪闸闸礅混凝土发现裂缝、白色析出物等现象。经检测及施工处理后分析，裂缝、白色析出物及混凝土脱离原因是由于在滑模施工时，采用镀锌铁管来固定模板，镀锌管从上至下排布，每段管与上一段管的交接处没有采用对接的工艺，只是简单的搭接，施工完成后，管的上端开口处未进行封闭处理，管中含有的水也未及时导出，长时间以来，管内壁锈蚀严重，在管的侧壁多处出现了裂缝，裂缝处锈蚀严重，有水缓慢渗出，管的下口开口处也有大量的锈蚀物与淤积物，在冬季工况下，管内含水，管裂缝附近及管下端开口处附近混凝土内部充满水分，管的保护层厚度在5~10cm,由于冻胀引起混凝土冻胀破坏，形成由内向外的鼓胀现象，现场观察这样的缺陷，附近的裂缝都是鼓胀出来的混凝土与未鼓胀混凝土之间形成的斜茬的裂缝，裂缝的终点即为渗水处。 三、裂缝处理的方案设计 1 裂缝修补 针对水库泄洪闸，闸墩混凝土裂缝现状以及国内外现有修补材料情况，选取手刮聚脲方案作为裂缝修补处理的首选方案。进行裂缝处理，对于裂缝开口宽度小于0.2 mm 的裂缝，可以采用内部不灌浆、表面使用手刮聚脲封闭的处理方式。 1）裂缝表面手刮聚脲封闭处理。使用手刮聚脲材料进行裂缝表面粘贴，裂缝内部采用化学灌浆的方法，干燥后的手刮聚脲涂膜平均厚度不小于2 mm，裂缝开口处表面涂膜厚度在3～4 mm。经过表面清理、刷涂界面剂、刮涂手刮聚脲一遍（部分位置需加设胎基布）；刮涂手刮聚脲二遍及空气中养护五个环节。手刮聚脲具有优异的耐老化性、防渗、抗冲磨及防腐等多种功能。HLC-N 界面剂需与水泥复合使用，使用时按重量比1∶2（HLC-N 混凝土界面剂∶水泥）比例，用搅拌机搅拌至均匀且不含干粉结块，即成HLC-N 界面涂料。该产品为有机聚合物溶液，与混凝土表面有很高的粘结强度（3 MPa以上）。 2）裂缝内部化学灌浆。使用高压灌浆设备将柔性化学浆液灌注到裂缝内部进行封堵止水，采用的化学浆液具有适应裂缝变形的能力。经过钻孔；埋设注浆嘴；注水；灌浆和封口五个环节。根据灌浆设备、混凝土厚度及灌浆工艺，选择单孔灌浆或不同深度双孔灌浆。 2冻胀破坏及混凝土脱落 初步选取（聚合物（钢/塑料）纤维砂浆+钢筋锚固）方案，进行钢筋锈蚀及混凝土剥蚀、表层混凝土脱落处理，方案简介如下：1）基面处理。找出需要进行处理的混凝土破损区域，使用彩色记号笔标定所有缺陷位置，在缺陷部位周边区域勾勒出缺陷处理大致范围，依据现场混凝土破损情况确定回填平面处理范围。在破损处，凿除松动混凝土层，要求底部混凝土露出新鲜表面，直到新露出的混凝土结实无松动。使用开槽机在混凝土处理范围边缘沿划定的轮廓线开收边槽，收边槽形式为燕尾槽，开槽深度大于该处破损厚度，收边槽槽底抵达凿毛后的混凝土表面。 2）布置锚固钢筋、加固细钢筋网。对于需要进行植筋的部位，应采用合适的方案进行植筋处理，同时布设加固钢筋网，具体工艺参数根据破损情况通过计算拟定。对于混凝土破损较大较深（混凝土剥蚀或凹坑深度大于3 cm，破损面积大于0.3m2）的部位，应布置直径大于8 mm，深度大于20cm 的锚固筋，锚筋间距10 cm，锚筋上部为U 型弯起，规格为3 cm×3 cm 的防锈钢丝网布设固定在锚筋上面，使用锚固剂将锚筋固定，防锈钢丝网的布设深度为填充表面以下5 cm，钢丝网外缘距离收边槽小于3 cm。 3）清洗。使用高压水或高压空气将凿毛后的混凝土表面清理干净，晾干。 4）防腐处理。对原有钢筋外露部位进行除锈、阻锈处理。 5）涂刷界面剂。在新、老界面事先涂布界面剂，以便提高界面的粘接强度。界面剂要求涂刷均匀，无漏涂、尽量薄涂、涂刷界面要保持潮湿但无明水。 6）回填聚合物砂浆（细石混凝土）。 3翼墙伸缩缝 选用材料加手刮聚脲材料，进行右翼墙伸缩缝填缝及表面封闭处理。对于混凝土缺损及冻胀破坏的区域使用聚合物混凝土和砂浆进行填补、修复。经过四个环节，各环节工序如下：水闸和船闸知识
混凝土裂缝产生的原因及处理方法
大和水闸过闸流量分析_吴门伍
水闸过流能力及稳定计算
这么完整的混凝土裂缝修补方案,必须一看
常见混凝土裂缝与处理方法
浅谈节制闸闸墩裂缝成因分析与防治措施
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