黃慧平 馮慶

（漢江興隆水利樞紐管理局，湖北 武漢 430062）

一、工程參數(shù)介紹

興隆船閘是漢江興隆水利樞紐三大主要建筑物之一，主要承擔(dān)樞紐通航任務(wù)。其型式為單線雙向一級船閘，設(shè)計(jì)等級為III級，對應(yīng)航道等級為III級，最大設(shè)計(jì)通航船型為1000噸級。船閘主體段總長268m，其中閘室平面有效尺寸為180m×23m×3.5m(長×寬×最小檻上水深)。船閘設(shè)有閘門和閥門的閘首、放置船舶的閘室、導(dǎo)引船舶入閘室的上游及下游引航道、為閘室灌水與泄水的輸水系統(tǒng)，以及閘門與閥門的啟閉機(jī)械和控制系統(tǒng)組成。船閘閘首、閘室尺寸一般較大，在建設(shè)過程中，應(yīng)用到了大量的混凝土方，混凝土開裂問題必須引起重視。

二、混凝土裂縫問題主要成因

（一）混凝土自身原因的分析

在對興隆船閘建筑工程大體積混凝土裂縫問題分析的過程中，需要結(jié)合混凝土自身的原因展開深入的研究和判斷。結(jié)合當(dāng)前船閘建筑工程的開展?fàn)顩r來分析，混凝土從制作到形成的過程會經(jīng)歷一個(gè)體積的變化，而體積變化對混凝土自身會造成一定的影響。由于混凝土在不同的溫度、不同的重力、不同的物理環(huán)境下變形的狀態(tài)是不固定的，而且會受到自然環(huán)境各類因素的侵蝕和干擾，所以有一定的可能會造成大體積混凝土裂縫問題的發(fā)生。首先是因?yàn)榛炷猎跓崦浝淇s的狀態(tài)下會發(fā)生形態(tài)的變化，如果該現(xiàn)象經(jīng)常發(fā)生，或者混凝土長期處于冷熱溫差巨大的環(huán)境中，必然會出現(xiàn)混凝土裂縫問題。其次是因?yàn)樽匀画h(huán)境中具有很多高滲透、高侵蝕性的物質(zhì)，混凝土長期暴露在空氣環(huán)境中，且此類物質(zhì)無孔不入，隨著時(shí)間的推移，此類物質(zhì)會逐漸滲透到混凝土中，進(jìn)而會導(dǎo)致混凝土內(nèi)部結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，且會降低混凝土的應(yīng)用質(zhì)量。

（二）船閘施工其他原因分析

在對船閘混凝土裂縫問題進(jìn)行分析的時(shí)候，還需要結(jié)合船閘建筑工程自身的原因?qū)ζ湔归_深入的研究。其中，主要會造成混凝土裂縫問題發(fā)生的因素有以下幾點(diǎn)：第一是在施工之前對混凝土自身結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)因素，由于設(shè)計(jì)的問題，導(dǎo)致混凝土發(fā)生裂縫問題；第二是在施工過程中所產(chǎn)生的因素，如不科學(xué)、不合理的操作方法，違反操作步驟的施工模式，振搗的方法存在誤差等施工問題都會造成混凝土自身質(zhì)量強(qiáng)度的降低，進(jìn)而發(fā)生混凝土裂縫的問題；第三是在施工過程中對于混凝土的維護(hù)工作開展不及時(shí)、不到位而造成的混凝土裂縫問題發(fā)生；第四是由于外部環(huán)境因素和氣候的影響等，造成施工過程長期處于高溫作業(yè)環(huán)境或者低溫作業(yè)環(huán)境中，從而讓大體積混凝土的建造無法在一個(gè)恒溫的狀態(tài)下完成，隨之出現(xiàn)混凝土裂縫的問題。

三、混凝土裂縫問題控制策略

大體積混凝土裂縫問題的產(chǎn)生主要在于混凝土的自身和結(jié)構(gòu)。結(jié)構(gòu)的因素可在設(shè)計(jì)圖紙時(shí)進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化，減少外荷載的影響。自身的因素可在原材料的選擇、配合比設(shè)計(jì)、施工組織設(shè)計(jì)，養(yǎng)護(hù)檢測方面進(jìn)行優(yōu)化，從而到達(dá)減少溫度應(yīng)力和收縮對混凝土結(jié)構(gòu)的影響。目前來說，主要控制混凝土裂縫的關(guān)鍵點(diǎn)還是需要從混凝土澆筑體的溫度入手，對其產(chǎn)生的應(yīng)力做有效的分析和判斷，以此防止混凝土裂縫而引發(fā)的建筑工程損害問題出現(xiàn)。在這一背景下，技術(shù)人員需要選擇合格的材料，根據(jù)工程的特殊性優(yōu)化施工措施，緊密結(jié)合施工情況調(diào)整具體施工方案，結(jié)合成功案例做相應(yīng)的研究和方案改進(jìn)，降低裂縫問題的發(fā)生概率。

（一）選擇混凝土材料

在船閘建筑工程開展的過程中，若想有效防止混凝土裂縫問題的發(fā)生，就需要技術(shù)人員對混凝土進(jìn)行科學(xué)合理的選擇和應(yīng)用，以此提升混凝土的設(shè)計(jì)構(gòu)造標(biāo)準(zhǔn)，保證混凝土裂縫概率的有效降低。

（二）控制混凝土溫度

在計(jì)算混凝土澆筑塊體的表層溫度時(shí)，需要技術(shù)人員結(jié)合保溫層厚度的計(jì)算公式對其進(jìn)行合理的運(yùn)算。公式中，δ 代表澆筑塊體保溫層厚度；λ0代表澆筑塊體導(dǎo)熱系數(shù)；λi代表澆筑塊體的i層導(dǎo)熱系數(shù)；Tb代表澆筑塊體的表層溫度；Tq代表澆筑塊體在澆筑后最高溫度值的大氣平均值；Tmax代表澆筑塊體的內(nèi)部最高溫度值平均值。針對上述當(dāng)量的分析和應(yīng)用，在進(jìn)行計(jì)算的過程中，可以應(yīng)用該方法執(zhí)行：Tb－Tq ＝15℃—20℃；Tamx－Tb ＝20℃—25℃。

（三）做好混凝土配置

在對船閘建筑工程大體積混凝土進(jìn)行材料配置的時(shí)候，需要選擇質(zhì)量合格的碎沙石、水泥和其他輔助材料，同時(shí)要明確混凝土的配比值，在前期應(yīng)用配比樣本對大體積混凝土的后期配比工程開展做有效的數(shù)據(jù)支撐和保障。

四、工程綜合評價(jià)

經(jīng)過長期的工程設(shè)計(jì)、工程問題分析、工程開展等工作的有序推進(jìn)，興隆船閘已于2013年4月正式運(yùn)行。且在工程項(xiàng)目建設(shè)完成之后，經(jīng)過長達(dá)7年時(shí)間的運(yùn)行和觀察了解到，整體混凝土澆筑體沒有出現(xiàn)任何貫穿式裂縫和深層次裂縫問題，僅有的裂縫問題是表層現(xiàn)象。為防止表層裂縫對整體建筑工程的后期運(yùn)行造成影響，工作人員在開展定期維護(hù)的過程中對其進(jìn)行了不斷的裂縫填充和裂縫修復(fù)，以此保證表層沒有明顯的裂縫痕跡。同時(shí)，工作人員還結(jié)合各類儀器設(shè)備的應(yīng)用，對混凝土澆筑體的內(nèi)部溫度、內(nèi)部結(jié)構(gòu)等做出了定期的檢測與數(shù)據(jù)分析，以此為后續(xù)的養(yǎng)護(hù)工作開展提供支撐。