水闸闸墩裂缝成因分析及防治措施
【摘要】水闸是城市水利基础设施的重要组成部分，具有排洪、排涝、减灾等作用。但水闸闸墩在浇筑后时常会出现裂缝的现象，给水闸的运行带来安全隐患。本文结合工程实例，介绍了水闸的设计要求及施工情况，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。供类似工程参考。
【关键词】水闸闸墩；裂缝；混凝土配合比；防治措施
随着水利基础设施建设的不断发展，水闸工程数量日益增加。水闸是常见的水工建筑物，担负着农田灌溉、防洪等主要任务，主要应用于水库的水位控制及水量调节当中。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。裂缝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。因此，本文通过对产生裂缝的原因进行分析，并提出了防治措施，对做好水闸闸墩混凝土裂缝的防治工作，确保水利工程的正常运行都有重要意义。
1.工程概况
某水闸工程，闸底板厚1.12m，边墩厚1.03m，中墩厚1.23m，墩高7.6m，为一典型的大体积混凝土结构。工程进入闸体混凝土浇筑阶段，根据施工单位记录，在拆模后的一个星期左右，即发现了闸墩上出现裂缝，主要为表面裂缝，部分裂缝深度较大，裂缝逐步发展成两段小，中间大的裂缝形态，缝宽为0.12～0.33mm，裂缝深度
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。
半刚性路面基层反射裂缝产生原因及防治措施 摘要：半刚性路面裂缝是沥青路面常见的病害，发展程度严重时，影响道路使用性能和安全，本文通过分析半刚性路面裂缝的形成机理和扩展模式及其对路面的危害，最后针对影响裂缝形成和扩展的因素提出了相应的防治措施。 关键词：反射裂缝；半刚性路面；半刚性基层；防治措施 随着高等级公路的里程不断增加，以无机结合料稳定粒料（土）类为基层，沥青混凝土为面层的半刚性路面被广泛使用于高等级路面。因为半刚性路面具有两个较为明显的特点，其一，具有较高的强度和承载力。一般来说，半刚性基层材料具有较高的抗压强度和抗压弹性模量，并具有一定的抗弯拉强度，且都随着龄期的增加而不断增加，因此，半刚性沥青路面通常具有较小的弯沉和较强的荷载承受能力。其二，半刚性基层强度大，使得其上沥青面层弯拉应力值较小，从而提高了沥青面层抵抗行车疲劳破坏的能力。 鉴于半刚性沥青路面强度、平整度及抗行车疲劳性能等优点，半刚性基层已成为目前中国公路路面基层的主要形式。然而随着这种结构的大量使用，发现其存在着严重的裂缝问题，并已成为该结构的主要问题。反射裂缝是沥青路面裂缝的主要形式，它的存在破坏了路面结构的整体性和连续性，并一定程度上导致结构强度的削弱（如裂缝处弯沉增大，回弹模量降低等）。而且随着雨水和雪水的浸入，基层变软，在大量行车荷载反复作用下，导致路面强度大大降低，产生冲刷和唧泥现象，使裂缝加宽，裂缝两侧的沥青面层碎裂，加速沥青路面的破坏，影响路面的使用性能。 1反射裂缝的类型 对于半刚性基层沥青路面，反射裂缝指由于半刚性基层在温度梯度和湿度变化下产生收缩开裂，此种基层材料先开裂而后沿开裂基层向上方反射到沥青面层而形成的裂缝，或者在行车荷载作用下，裂缝沿已开裂半刚性基层向上扩展而形成的裂缝。很显然，反射裂缝的产生主要是刚性基层已先开裂，再经行车或温度、湿度变化而引起沥青面层裂缝。 沥青路面开裂的原因和形式是多种多样的，主要包括两种：一是荷载型裂缝，主要是由于行车荷载作用产生的；二是非荷载型裂缝，其主要类型是温度裂缝。它包括低温收缩裂缝和温度疲劳裂缝两种。根据研究资料表明，半刚性路面的反射裂缝主要是非荷载型裂缝，由温度引起的。 2反射裂缝的形成机理
浅谈半刚性基层反射裂缝的成因及防控 [摘要] 沥青混凝土路面半刚性基层反射裂缝的产生原因主要是车辆荷载和温度变化。半刚性基层产生裂缝后在荷载和温度作用下进一步向上发展,使面层开裂形成反射裂缝。通过设计和施工各环节的控制,可以有效减少和控制反射裂缝产生和发展。 [关键词] 沥青混凝土面层半刚性基层反射裂缝防治 引言 自上个世纪八十年代以来,我国70%以上高等级道路均采用半刚性基层的沥青混凝土路面。山东省滨州市无棣县的县乡主干道也顺应了这一发展趋势,从1996年开始,90%以上的路面采用此种结构。这种路面结构具有强度高、造价较低等优点,作为高等级路面的优选结构,但从使用情况看,这种路面结构却普遍存在着裂缝较多的缺点,造成了不同程度的路面病害,降低了道路的使用质量和耐久性。由于我国沥青混凝土路面半刚性基层的应用历史还相对较短,对反射裂缝的产生机理和发展规律的研究需要不断深入、积累更多的经验,以有效控制反射裂缝的产生和发展。本文即根据多年来工程设计和施工经验.对沥青混凝土路面水泥稳定粒料基层常见反射裂缝的成因加以分析,并提出相应的防治措施。 1反射裂缝及其分类 半刚性基层具有强度高、刚度大、水稳性好等特点,但在温度变化作用下和干燥过程中会产生较大的收缩变形。路面施工过程中,半刚性基层会不可避免地产生裂缝,只是不够明显。然而,在开放交通后,此裂缝在温度和荷载等因素的综合作用下,会进一步向面层扩展,使面层相对应地自下而上形成裂缝,即反射裂缝。 半刚性基层沥青路面反射裂缝形成的原因很多,就其对裂缝影响程度来看,主要有沥青面层原材及混合料的特性和质量、基层材料的性质和状况、施工情况、气候条件(尤其是温度变化)、荷载类型和作用频率,根据形成的不同原因,可将反射裂缝分为两大类:一种是由温度和干缩引起的称为温度型反射裂缝;再就是由荷载作用引起的称为荷载型反射裂缝。 2反射裂缝的成因与发展 反射裂缝的产生一般分为两个阶段,一是半刚性基层裂缝的产生阶段,二是沥青面层裂缝的产生和发展阶段. 2. 1半刚性基层裂缝的产生 半刚性基层裂缝一般由半刚性板体收缩开裂而形成,主要受以下几个方面的影响:(1)基层材料的干缩性和温缩性;(2)基层拉伸强度;(3)基层刚度和应力松弛性
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、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
2.1问题的提出 在旧水泥混凝土路面各种改建方案中，沥青混凝土加铺层是实际工程中最常用的措施之一。由水泥混凝土路面作为承重基层，沥青面层提供满足行驶质量要求的高摩阻系数、良好平整度，改善了行车的舒适性，也利于路面破坏时的快速修补。 但是，由于水泥混凝土路面接裂缝的存在，在温度变化和交通荷载的作用下，沥青加铺层在接裂缝附近不可避免地产生应力集中，当该温度变化和交通荷载综合作用下的结构应力超过沥青混凝土的强度时，萌生裂纹，随着温度变化和交通荷载的重复作用，裂纹扩展贯通至加铺层顶面或底面，形成所谓的反射裂缝。 图2-1 反射裂缝示意图 反射裂缝出现初期对路面的使用性能影响不大，但很影响路面的美观。而且随着雨水或雪水渗入到接缝（或裂缝）两侧的路面结构层中，使得接缝（或裂缝）附近的土基含水量加大，甚至饱和，造成路面结构的承载能力明显降低，在大量行车荷载反复作用下，导致接缝（或裂缝）两侧路面面层的碎裂并出现较大的垂
直相对位移并引起路面出现松散、坑洞、唧浆和推移等病害，严重影响到路面的使用性能，加速路面的破坏，缩短路面结构的使用寿命。 a）松散b）坑洞 c）唧浆d）推移 图2-2 反射裂缝引起的路面损坏 因此需要综合考虑减少水泥混凝土路面沥青加铺层反射裂缝的措施，减少路面病害，延长使用寿命。 2.2反射裂缝产生机理概述 对于反射裂缝产生原因，普遍认为是温度变化引起水泥混凝土板收缩、翘曲
变形，以及交通车辆驶过接裂缝产生挠曲和剪切变形，使得接缝附近沥青混凝土产生应力集中所致。反射裂缝的发生是由温度应力和荷载应力耦合作用的结果。 1）温度型反射裂缝 路面运营过程中，温度应力可以分为因热胀冷缩产生的温度胀缩应力以及温度梯度产生的温度梯度应力。温度下降引起水泥混凝土板收缩，而沥青加铺层与旧水泥混凝土路面得粘结作用，在接裂缝附近的加铺层界面上产生温度收缩应力，温度收缩应力超过沥青混凝土的强度则诱发裂缝，断裂力学认为这种由温度下降诱发的裂缝为温度张开型反射裂缝；温度在旧水泥混凝土路面板厚方向部均匀分布引起板的温度翘曲而导致接裂缝处沥青面层温度翘曲应力过大而开裂产生温度翘曲型反射裂缝。 图2-3 温度型反射裂缝示意图 温度型反射裂缝通常产生于加铺层的底部，而后逐渐向上扩展至加铺层顶面，Rigo J M等人应用SAPL15程序模拟温度应力作用下反射裂缝的扩展路径，认为几乎是垂直由底部向上扩展的。BUTTON等人的“罩面试验”结果表明：当气温非常低时，裂缝产生在加铺层的顶面和低面，而后向加铺层的中部扩展。 2）荷载型反射裂缝 车辆荷载驶过接裂缝，对接裂缝附近沥青加铺层产生拉伸和竖向剪切作用，
水闸结构施工问题 水闸是一种既能挡水，又能泄水的低水头水工建筑物，主要由闸室、上游连接段和下游连接段组成，是一种常见的水工建筑物形式。并且它依靠可以升降的闸门来控制水位，调节流量，在防洪、灌溉、排水、航运、发电等水利工程中得到十分广泛的应用。水闸一般可分为节制闸、进水闸、分水闸、排水闸、冲砂闸。本文以水利工程中常见的节制闸为例，来浅析水闸结构施工的一些要点。 节制闸施工主要包括地基处理、闸室上部结构预制构件的安装及闸底板，闸墩，止水设施和门槽等方面。 1.地基处理 水闸地基处理的方法很多，它们主要用于以下三个方面：（1）增加地基的承载能力，保证建筑物的稳定；（2）消除或减少地基的有害沉降；（3）防止地基渗透变形。 目前国外对于水闸地基处理的方法有多种，使用较多的主要有以下几种：置换法、排水固结法、灌入固化物法、振密或挤密法、加筋法和桩基法等。本工序的施工要点：将要转换的土层挖尽、注意坑边稳定、保证填料的质量、填料应分层夯实。 2.底板施工 水闸底板为平面底板形式，考虑到温度对混凝土的影响，浇筑时利用结构缝和施工缝将底板划分为若干块分别进行浇筑，分块时避免了在弯距及剪力最大处分缝，并考虑了建筑物的断面变化及模板的架立等
因素。混凝土底板浇筑采用平铺法，浇筑过程先浇上、下游齿墙，然后从一端向另一端浇筑，由于底板混凝土方量较大，且底板顺水长度在12m以内，所以安排两个作业组分层通仓浇筑，组织平行施工，以缩短浇筑时间，避免产生冷缝。 3.闸墩的施工 由于闸墩高度大，厚度小，门槽处钢筋较密，闸墩相对位置要求严格，所以闸墩的立模与混凝土浇筑是施工中的主要问题。 3.1闸墩模板的安装 为使闸墩混凝土一次浇筑达到设计高程，闸墩模板不仅要有足够的强度而且要有足够的刚度，所以闸墩模板采用“钢筋对拉螺栓、钢管加固”的立模支撑方法，此法耗用大量钢筋及钢管，工序繁多，但对中小型水闸施工仍较为方便。 3.2混凝土浇筑 闸墩模板立好后，随即进行清仓工作，清仓完毕堵塞小孔后，即可进行混凝土浇筑。闸墩混凝土浇筑，主要是解决两个问题：①每块底板上闸墩混凝土的均衡上升；②流态混凝土的入仓及仓内混凝土的铺筑。由于浇筑落差>2m，为防止流态混凝土下落产生离析，在仓内每格2～3m设置了溜管，每次入仓混凝土厚度控制在30cm左右。 4.止水带施工 止水带采用橡胶止水带，施工中注意的是止水带的连接及固定。止水带施工时根据施工缝位置尽量减少连接接头，必须连接时采用黏结方
几种不同防治反射裂缝措施室内试验模拟摘要：针对旧水泥路面加铺沥青层易出现反射裂缝的问题，采用utm材料试验机对工程中较为常用的几种防治反射裂缝措施和结构分别进行了脉冲荷载下的反射裂缝疲劳模拟试验，试验结果表明：层间防反措施在抑制裂缝的产生方面具有较好效果，其中尤以聚酯玻纤布与改性沥青油毛毡最为显著；ar-ac13s橡胶沥青混合料表现出了良好的抗开裂能力。 关键词：旧水泥路面；沥青加铺层；反射裂缝；疲劳试验 abstract: the old cement concrete pavement overlay of the asphalt layer is prone to reflective cracking, the use of the the utm material testing machine to the more commonly used in the project several measures to control reflective cracking and structure were carried out under pulse loads of reflective cracking fatigue simulation test, testthe results showed that: between layers and counter measures to suppress the crack generation has a good effect, especially polyester fiberglass cloth and modified bitumen asphalt felt the most significant; ar-ac13s rubber asphalt mixture showed a good resistance to cracking. key words: old cement road; asphalt overlay; reflective cracking; fatigue test 中图分类号：tv543+.6文献标识码：a 文章编号：2095-2104
浅谈反射裂缝及其防治措施 摘要：在旧水泥混凝土路面上加铺沥青混凝土面层是改善路面使用性能、提高承载能力和延长服务年限的主要措施之一。由于旧水泥混凝土路面存在接缝和裂缝，在交通荷载、环境因素以及二者共同作用下扩展并延伸到沥青加铺层中，形成反射裂缝，本文分析沥青加铺层反射裂缝的产生机理及常用防治措施。 关键字：反射裂缝；防治措施；旧水泥混凝土路面 在旧沥青路面上直接加铺沥青混凝土面层是提高路面结构承载力、恢复路面使用性能的有效修复措施，得到了国内外的广泛重视。由于旧水泥混凝土路面存在接缝和裂缝，在交通荷载、环境因素以及二者共同作用下扩展并延伸到沥青加铺层中，容易形成反射裂缝，因此有必要研究反射裂缝产生的机理及防治措施。 一、反射裂缝产生的机理 反射裂缝是指下层旧水泥混凝土板的接缝或裂缝,由于环境(主要是温度)的不断变化与车轮荷载的反复作用,产生位移, 沥青混凝土面层在对应于旧路面板接、裂缝的位置上出现的裂缝。旧水泥混凝土接缝或裂缝附近的位移，包括由于环境温度的变化而引起旧面层板的水平向伸缩和由于交通荷载作用而引起的旧面层板边缘的竖向弯沉。各地区的环境温度状况不同，各阶段的交通情况和现有路面结构状况也不相同，因而，反射裂缝的产生可能主要是环境因素（温度）引起，也可能是交通荷载作用引起，或者是二者共同作用造成的。 旧水泥混凝土板由于温度变化所引起的收缩是围绕在接缝或裂缝间的中线向内进行的，沥青混凝土加铺在旧水泥混凝土板上，由于旧面层与沥青加铺层的层间粘附阻力，旧面层板因温度下降而收缩时，会带动沥青加铺层出现相应的收缩变形。在接缝或裂缝上方的沥青加铺层出现拉应力集中，如果降温梯度较大，或降温速度较快，面层板的收缩就会较大，产生的温度拉应力是比较大的，这个应力可能会超过沥青混合料的抗拉强度，加铺层便会出现开裂。温度拉应力大小随旧面层板的收缩变形量和层间的粘附阻力而变化。旧水泥混凝土面层一般较厚，在寒冷天气中，温度在旧水泥混凝土路面板厚方向不均匀分布，深度越深收缩量越大，会引起混凝土面板的翘曲，而导致裂缝或接缝处沥青面层温度翘曲应力过大而开裂。这种因为旧水泥混凝土板翘曲而引起的裂缝称之为温度翘曲型反射裂缝。 在我国的南方地区，由于气温较高，可能产生的降温梯度较小，降温速度较慢。在这种情况下，考虑沥青材料的应力松弛性质，由负温差产生的应力可能会完全松弛，或其差值（温差应力与松弛应力之差）不至于超过材料的抗拉强度，这样沥青路面不可能因为一次降温而开裂。但是，因为气温是呈周期变化的，在
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
半刚性基层沥青路面由于具有强度高、整体性及水稳定性好等特点，在我国公路建设中得到了广泛应用；但半刚性基层沥青路面在运营期间容易产生干缩裂缝和低温收缩裂缝，在交通荷载和温度荷载的重复作用下，半刚性基层的这种收缩裂缝很容易扩展到沥青路面层形成反射裂缝。反射裂缝一旦产生，不仅影响路面的美观和行车舒适性，更重要的是大大缩短了路面的使用寿命。 反射裂缝产生的原因 反射裂缝常见的类型。荷载型反射裂缝；由于基层开裂，铺筑在其上面的沥青面层在裂缝处产生应力集中，汽车驶经过程中，反复作用使裂缝处面层底部所受应力超过材料的强度极限后，形成荷载型反射裂缝。温度性反射裂缝；由于半刚性材料具有不同的热胀冷缩性，沥青面层在日变化温度作用下，它们的热学性质会发生相互作用，就会在基层内部产生较大的温度应力，从而使半刚性基层处于受拉状态。而水泥稳定颗粒线膨胀系数在（1.0～1.5）×10之间，当半刚性基层混合料抗拉强度小于收缩应力时，使基层开裂，最终反射到面层形成温度型反射裂缝。 反射裂缝产生的原因。由于半刚性基层材料属于水硬性材料，当基层建成以后，基层内部的物理化学反应要持续一个相当长的时间，基层材料的强度和刚度也会随着龄期的增长而不断加强，所以这一类材料对温度和湿度的变化都比较敏感。如果施工条件不好，就有可能导致基层产生干缩性温缩裂缝，而其下卧层与该层之间的摩阻作用抑制了其收缩，从而在该层内部产生拉应力，当此应力超过其抗拉强度时则发生裂变。当半刚性基层开裂以后，在沥青面面层与半刚性基层层间的裂缝处形成一个薄弱点，在使用过程中，由于荷载应力与温度应力的共同作用，在该点的沥青面层底面产生应力集中，随之在行 车和大气因素的反复作用下，裂缝逐渐 向上发展，直至沥青表面。这就是通常 的反射裂缝，一般为横向裂缝，其间距 大小取决于当地的气候条件、沥青面层 的厚度、半刚性基层和沥青层材料的抗 裂性能。 反射裂缝对路面的危害 反射裂缝会对路面性能和耐久性 产生不利影响。它包括：①防水性降 低。路表出现任何裂缝，都会使路表水 有机会进入路面结构内部，甚至进入对 湿度敏感的路基土中。②引起路基过大 压应力。由于存在裂缝，造成路面板体 不连续，在行车荷载作用下将加大板体 边缘的变化，从而在裂缝处传递过大压 力至路基顶面。③增大了路面的压力和 变形。上述的路面结构板体边缘变形， 会在路面结构内（尤其是基层）产生很 大的压力和变形，在行车荷载的作用下 将缩短这些结构层的寿命。④磨耗层沿 裂缝的破坏。在车辆、水分、霜冻等因 素的综合作用下，磨耗层常会沿裂缝发 生骨料或小块沥青的剥落。反射裂缝不 仅使路面使用性能老化，影响行车的舒 适性，而且导致路表水下侵，影响路基 的强度和稳定性。更为严重的是行车荷 载反复作用以及温度的影响，使得裂缝 迅速扩展，大大缩短了罩面层的使用寿 命。 预防半刚性基层沥青路面反 射裂缝的主要措施 目前，国内外减少半刚性路面裂 缝的主要思路是：使用防裂效果更好地 面层或基层材料；通过增加沥青面面层 厚度以防止基层反射裂缝；从结构本身 入手防止和减少反射裂缝。在沥青面层 和半刚性基层之间设置一层弹性模量 低、韧性好的材料作为应力吸收层以吸 收半刚性基层裂缝。 增加沥青面层的厚度 通过增加沥青面层厚度以防止基 层反射裂缝，国际上通用的结论是需要 将沥青面层增加至15～25cm。增加加 铺层厚度，一方面可以减少旧面层的温 度变化，并降低加铺层的拉应力，另一 方面可以增加路面结构的弯曲刚度，降 低接缝处的弯沉差，减少加铺层的剪切 应力。但单纯依靠增加加铺层厚度的方 法有其弊端，一方面增加加铺层厚度可 能会受到路面标高的限制；另一方面增 加加铺厚度，必将大幅度增加路面造 价，而且在夏季高温时沥青混合料高温 蠕变易产生车辙，同时会消弱由于旧水 泥泥凝土板作基层而产生的强基薄面的 优势，所以这一方法有很大的局限性。 从已经铺筑的高速公路来看，裂缝情况 随着面层厚度的加大有明显的改善，车 辙也会随之增加，如广深高速公路，路 面总厚度为100～110cm。这个结果当 初是外商出于商业目的确定的，是不合 理不经济的结构，从现在的情况来看， 表面车辙严重，下雨后积水，出现大面 积松散，返修率高。从车辙调查来看， 这条路上车辙最大深度达到17mm，平 均车辙深度为10mm，主要原因是沥青 层太厚影响了路面的高温稳定性。由此 可见，这种预防在经济上不合算，还可 能导致其他路面病害的发生。 进行半刚性材料的合理组成设计 通过进行半刚性基层材料的合理 设计，调整结合料用量与比例，增加粗 骨料的含量并严格设计级配，以尽可能 地减少其温缩和干缩系数，增加半刚性 基层材料的抗裂性能，但是不能从根本 上消除半刚性材料的开裂而导致的路面 反射裂缝。采用具有一定厚度的优质级 配碎石作为上基层，用半刚性材料作为 下卧层，这种上柔下刚式的“组合基 层”在很大程度上能够防止和减少半刚 性基层反射裂缝，同时级配碎石基层还 能充当具有排水功能的基层0级配碎石 层是由特粗式级配沥青碎石混合料组 成，具有20～35的空隙率，它提供了 沥青路面反射裂缝的产生及防治措施 文 / 姚振强 181 2012年第24期《交通世界》 (12月下)
DOI：10.16198／https://www.doczj.com/doc/3915646226.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/3915646226.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：
浅谈反射裂缝防治的技术措施 摘要：文章以厦门市同集路（银湖中路—印斗路）道路改造工程为例，对旧水泥砼路面加铺沥青砼面层易产生反射裂缝问题进行研究，从作用机理、旧砼病害处治、原有接缝的特殊处理等方面对反射裂缝的防治技术进行了探索和总结，为今后类似旧路改造工程积累经验。 关键词：旧路改造；反射裂缝；旧砼病害处治；裂缝特殊处理 同集路（同安至集美段）为省道206线的一部分，原路面结构为25 cm 厚的水泥砼路面、基层为25 cm厚C15现浇砼、底基层为20 cm厚级配碎石，铺筑于1996年，全长约18.8 km，是集美区与同安区之间的主要联系通道，承担了大量的重载交通。近年来，随着交通量及重载车辆的增加，同集路水泥路面水泥板块的破损情况较严重，亟需进行修复工作。 经对现状路面病害情况进行调查分析，右幅路段断板率为12.2%；左幅路段断板率为14.9%，经综合评价，最终确定在旧水泥砼路面上加铺沥青面层进行改造。路面结构设计为4 cm厚SMA-13+5 cm厚AC-20C+7～11 cm厚AC-25C +1 cm 橡胶沥青应力吸收层；新建沥青层之间、新旧沥青层之间以及沥青层与旧水泥砼板之间均应洒布0.5 kg/m2乳化沥青黏层。 由于水泥砼面板强度较高，在其上加铺沥青砼，强度一般能满足要求，但普遍存在一个问题：受环境与交通量因素影响，原有水泥砼路面裂缝或接缝迅速扩散，使加铺的沥青砼层受到其反射应力影响而开裂，严重影响沥青加铺层的使用寿命。因此如何控制反射裂缝产生和扩散是白加黑项目必须解决的关键问题。 1 作用机理 白加黑项目中，反射裂缝的产生，主要原因是由于原水泥砼路面裂缝或接缝的竖向和水平位移，使沥青加铺层在接缝、裂缝处产生较大的剪应力和拉应力，当应力超过沥青加铺层的抗剪、抗拉强度时，即出现开裂。其中，竖向位移是由于车辆荷载作用产生的垂直方向的相对位移；水平位移是由于温度或湿度变化引起的水泥砼板的胀缩产生的水平方向的位移。 因此，为了保持一个完整的行车表面，保持加铺层的整体性，防止水分侵入路面体系，需要对导致反射裂缝产生的因素进行相应的技术处理，以有效防治反射裂缝的产生。 减少反射裂缝的方法有增加沥青加铺层厚度、设置应力吸收薄膜夹层、加筋沥青层及其他具有良好路用性能的沥青混合料、设置隔离层以及处治旧路面板（封填裂缝、破碎稳定旧路面）等。 本项目采取的措施主要有：处治旧路面板（封填裂缝、打裂压稳旧路面）；设置中间应力吸收层。通过对原有横缝、纵缝、胀缝及施工缝的处理，有效防止