王德耀
浙江省正邦水電建設(shè)有限公司 浙江杭州 310051
水閘的主要作用是通過閘門來擋水或者是泄水,在如今的水利工程中是非常重要的,水閘也是最為常見的一種結(jié)構(gòu),水閘這種結(jié)構(gòu)本身的耐久度是比較強(qiáng)的,但是在使用的過程中,經(jīng)常會受到各種因素的影響,雖然結(jié)構(gòu)的本身耐久度很好,但是穩(wěn)定性會出現(xiàn)問題,體積會出現(xiàn)變形的情況,所以在實(shí)際施工過程中,經(jīng)常會出現(xiàn)裂縫的問題;同時(shí),因?yàn)樵谒こ讨?,水閘是在水下使用,所以在出現(xiàn)裂縫之后,混凝土中的鋼筋也會受到很大的影響,由于長期在水下,直接會導(dǎo)致鋼筋腐蝕的問題,所以在進(jìn)行混凝土底板施工過程中,一定要嚴(yán)格的控制好施工的質(zhì)量問題,還需要采取一定的措施來防止裂縫的出現(xiàn);如果在投入使用的過程中發(fā)現(xiàn)出現(xiàn)裂縫的問題,一定要及時(shí)的采取一定的措施進(jìn)行修補(bǔ),避免影響到整個(gè)水閘工程。
某水閘工程是位于浙江地區(qū),這個(gè)水閘工程以巖基為基礎(chǔ)的,工程一共有五個(gè)孔,其中單孔的寬度為12米,整個(gè)閘孔的寬度60米,中墩的厚度是一點(diǎn)六米,寬度一共為66.4米,閘室順著水流向的長度為17米,其中閘室的底板結(jié)構(gòu)所采用的是大小底板分離式,一共為11塊。
圖1 水閘結(jié)構(gòu)圖
圖1 為該工程的結(jié)構(gòu)、底板的編號及裂縫的部位的圖示,在該工程養(yǎng)護(hù)過程中,經(jīng)技術(shù)人員的查看后,發(fā)現(xiàn)混凝土底板出現(xiàn)裂縫的情況,經(jīng)過詳細(xì)的檢測后一共發(fā)現(xiàn)了五條裂縫,其中有兩條裂縫是貫通裂縫,所謂貫通裂縫就是從底板的頂面貫通到底板的底部,而其他的裂縫根據(jù)排查的情況并不能夠確定是不是貫通裂縫,根據(jù)現(xiàn)場測量的結(jié)果可以知道,其中裂縫最大的寬度為1毫米,圖2是底板澆筑時(shí)間及出現(xiàn)裂縫的時(shí)間。
圖2 底板澆筑問題出現(xiàn)的時(shí)間
在發(fā)現(xiàn)混凝土底板施工裂縫后要及時(shí)的進(jìn)行處理,避免在后續(xù)使用的過程中發(fā)生更嚴(yán)重的問題,當(dāng)在該工程中發(fā)現(xiàn)裂縫后,就對底板進(jìn)行了加強(qiáng)和修補(bǔ),但是在8號的底板依舊是出現(xiàn)了一定的裂縫;針對這種情況,我們需要對出現(xiàn)裂縫的原因進(jìn)行分析,制定出裂縫防治的措施以及在出現(xiàn)裂縫時(shí)的補(bǔ)救措施,找出一些針對性解決的方案[1]。
該工程水閘底板的基礎(chǔ)是中風(fēng)化的二長花崗巖,其中還有強(qiáng)風(fēng)化輝綠玢巖,二長花崗巖中風(fēng)化層,顏色呈現(xiàn)為灰色,巖芯是比較完整的,形狀是長柱狀的,其中的長度大約為六十厘米,其中有一些部位是存在著裂隙,它是有一定的通透性的,但是透水性比較弱,是一種比較堅(jiān)硬的巖石。強(qiáng)風(fēng)化輝綠玢巖的顏色為灰綠色,其中巖芯的形狀是短柱狀,比較容易碎,這是因?yàn)閹r芯的飽和度比較低。
閘室底板的基礎(chǔ)是巖基,巖基是一種巖性比較好的材料,但該工程需要澆筑混凝土,在澆筑之后硬化過程中,體積容易會發(fā)生變形,所以就會出現(xiàn)一些裂縫,甚至?xí)霈F(xiàn)一些裂縫貫穿著整個(gè)構(gòu)件;從上文中的數(shù)據(jù)我們可以知道,有很多裂縫出現(xiàn)的時(shí)間是在混凝土澆筑完成后的第7天,如果天氣比較炎熱,強(qiáng)度需要控制在標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度的90%左右,混凝土強(qiáng)度的增大容易受到基礎(chǔ)巖面的影響,這樣底板的內(nèi)應(yīng)力會得到釋放,那么這時(shí)底板容易出現(xiàn)很多的裂縫。
根據(jù)工程實(shí)際情況的分析,該工程出現(xiàn)裂縫的主要原因是因?yàn)樵谶M(jìn)行混凝土底板混凝土澆筑時(shí),季節(jié)為夏季,夏季的溫度比較高,并且在正午和晚上時(shí)的溫度差值比較大,首先在正午,溫度非常的高,所以在混凝土表面的水蒸發(fā)比較快,那么混凝土內(nèi)部的水化熱也就比較高,這樣就會產(chǎn)生溫度應(yīng)力,溫度應(yīng)力正是導(dǎo)致裂縫出現(xiàn)的主要因素,因?yàn)闇囟葢?yīng)力在進(jìn)行釋放過程中,往往會集中在一起進(jìn)行釋放,所以當(dāng)力集中釋放的時(shí)候就產(chǎn)生了裂縫。
在其他分項(xiàng)工程中,產(chǎn)生裂縫的原因還有很多,但根據(jù)分析主要的原因就是設(shè)計(jì)方面出現(xiàn)的問、施工材料選擇的不合理以及管理方面不到位。首先就是在設(shè)計(jì)方面不科學(xué),水閘工程是一項(xiàng)比較精細(xì)化的工程,同其他的工程一樣,水閘工程在進(jìn)行施工之前也需要進(jìn)行合理的規(guī)劃,并且需要認(rèn)真的設(shè)計(jì),這樣才能保證在施工過程中不會出現(xiàn)各種各樣的問題,因?yàn)樗l工程比其他的工程更加的特殊,并且在進(jìn)行施工時(shí)也會更加的復(fù)雜,所以在進(jìn)行施工前一定要設(shè)計(jì)好方案。如果施工前的設(shè)計(jì)不夠合理,那么整個(gè)工程也無法保證安全性。另一方面就是材料方面所導(dǎo)致的原因,在進(jìn)行施工時(shí),混凝土結(jié)構(gòu)所選擇的材料大多數(shù)都是堿性材料,但是使用這種材料也會出現(xiàn)一個(gè)比較嚴(yán)重的問題,就是在材料進(jìn)行使用的時(shí)候會發(fā)生一些反應(yīng),從而會導(dǎo)致溫度的變化,那么混凝土結(jié)構(gòu)的拉應(yīng)力就會發(fā)生變化,最終整個(gè)結(jié)構(gòu)就會出現(xiàn)裂縫。在施工的過程中,如果操作不當(dāng)也會引發(fā)裂縫問題,在進(jìn)行鋼筋混凝土施工過程中,經(jīng)常會出現(xiàn)管理不到位、或者是在混凝土澆筑時(shí)坍落度較大的問題,這樣會導(dǎo)致混凝土表面的收漿會發(fā)生變化,那么就會出現(xiàn)裂縫的情況。在混凝土施工完成后,也需要及時(shí)的進(jìn)行養(yǎng)護(hù)工作,在施工中出現(xiàn)裂縫主要分為兩種情況,一種情況是施工中出現(xiàn)裂縫,另一種
情況是在養(yǎng)護(hù)的過程中出現(xiàn)的裂縫;在混凝土施工完成后,如果養(yǎng)護(hù)工作不能夠及時(shí)的進(jìn)行,就會出現(xiàn)裂縫的情況;同時(shí),這種裂縫相對比較嚴(yán)重,屬于塑性裂縫[2]。
在分析這些產(chǎn)生裂縫的原因后,就需要采取一定的措施來進(jìn)行處理,首先就是在設(shè)計(jì)方面,需要進(jìn)行一定的計(jì)算,這樣就可以確定好構(gòu)件的尺寸,在閘墩的構(gòu)造鋼筋處,所使用的鋼筋量不能夠小于規(guī)范中所要求的量,選用的材料準(zhǔn)確到位,并且在施工的時(shí)候也不能夠減少使用材料的量,這樣才能夠保證不會出現(xiàn)裂縫的情況。還有就是對水泥進(jìn)行選擇,在施工前選擇水泥時(shí),應(yīng)該選取一些收縮性比較低的水泥,將水泥和混凝土強(qiáng)度的等級進(jìn)行合理的搭配,這樣才能夠滿足施工中的需要;在一般的情況下,選擇水泥的強(qiáng)度應(yīng)該比選擇混凝土的強(qiáng)度大一個(gè)等級,同時(shí)水灰比也需要合理,這樣才能夠保證施工的質(zhì)量,該工程是一項(xiàng)非常重要的工程,同時(shí)也是一項(xiàng)精細(xì)化程度比較深的工程;所以不能夠一味的追求施工帶來的經(jīng)濟(jì)效益,需要保證工程的質(zhì)量問題,也不能夠出現(xiàn)多種水泥混合起來使用的情況。還需要選擇級配比較良好的粗細(xì)骨料,在粗骨料中不能夠出現(xiàn)針片狀石子超標(biāo)的現(xiàn)象。在施工過程中,盡可能不使用細(xì)砂。同時(shí)還需要嚴(yán)格的控制好含泥量,含泥量需要在規(guī)范的標(biāo)準(zhǔn)內(nèi),在選用骨料的時(shí)候,也不能夠選擇堿活性的骨料使用。
本文通過對水閘工程的混凝土底板施工描述,對其出現(xiàn)裂縫的情況以及出現(xiàn)裂縫的原因進(jìn)行詳細(xì)的分析;通過結(jié)合具體的實(shí)例,找出了該工程混凝土底板施工出現(xiàn)裂縫的原因,結(jié)合相關(guān)的資料對水閘底板裂縫的情況以及處理的措施進(jìn)行整理,并提出了一些解決的方案。另外,除了合理的設(shè)置伸縮縫之外,還需要降低水泥的水化熱。在混凝土底板施工完成后,需要加強(qiáng)施工后的養(yǎng)護(hù)工作,同時(shí)也應(yīng)該配置一定量的溫度鋼筋,這樣才可以有效的減少裂縫的發(fā)生。