泵闸墩墙裂缝的产生、预防与修补

泵闸墩墙裂缝的产生、预防与修补

张洁

广东华禹工程咨询有限公司

摘要：随着我国综合国力不断提升，各行各业取得飞速发展，各种工程无论是在数量上，还是在规模上都已经增长到了前所未有的水平，其中水利工程的建设为我国经济发展起到了积极促进的作用。水闸的建设和泵站的建设都属于水利工程，在进行这些水利工程的过程中要使用到混凝土材料，但是混凝土墙体或者顶板极容易发生裂缝问题。造成混凝土出现裂缝的原因有很多，并且还有可能是多种因素共同作用下产生的，泵闸墩墙产生裂缝会对整个水利工程造成非常严重的影响，施工单位必须对其给予足够的重视。本论文的主要内容就是对泵闸墩墙裂缝的产生原因进行了简要分析，并且提出了一些预防与修补的相关措施，希望能够为水利工程的建设作出一定的贡献。

关键词：水利工程；泵闸；墩墙；混凝土；裂缝；水热化；抗拉强度；塑性收缩

1对泵闸墩墙裂缝产生原因的简要分析

在水利工程中最普遍的一种病害就是混凝土开裂问题，混凝土材料是由砂石骨料、水分、水泥以及其它的添加材料按照一定的比例混合组成的，混凝土属于非均匀质脆性材料，其有着抗拉能力低、脆性较大的特点，并且在使用的过程中非常容易出现开裂问题，通常情况下造成混凝土出现裂缝问题的原因有很多，其中主要包括以下几种：

1.1温度发生变化可能造成泵闸墩墙出现裂缝

1.1.1对水化热原因的简要分析

大体积混凝土在发生水化现象时会伴随有大量的水化热产生，如果这些水化热不能及时散发就会造成大体积混凝土内部温度急剧升高，但是外界温度得不到提升，这就产生了较大的内外温差，从而出现膨胀变形问题，最终导致混凝土内部存在一定的温度应力，一旦这种温度应力的强度超过了混凝土自身的抗拉强度时，就会导致泵闸墩墙出现温度裂缝。

1.1.2对外部环境温度不稳定因素的简要分析

在夏季天气极为炎热，泵闸墩墙面受到阳光直接照射温度就会过高，但是背光的一面温度则较低；在极端暴雨天气、强风或者冷空气来袭的环境中，泵闸墩墙表面温度就会急剧下降，但是其内部的温度不会随之急剧降低，这就导致温度梯度的产生，在这些不稳定的环境中，泵闸墩墙就非常容易产生裂缝问题。除此之外，施工单位在泵闸墩墙结构上进行焊接金属时，在焊接金属周围的混凝土就极有可能被烧伤从而产生开裂问题。

1.2对收缩原因导致泵闸墩墙裂缝问题的简要分析

混凝土收缩主要包括塑性收缩和干缩这两种类型，由于构成混凝土的各种材料本身具有各自的弹性模量，并且这些材料之间存在一定的约束作用，这就会导致泵闸墩墙内部出现初始的拉应力或者剪应力，从而造成骨料和水泥石或者水泥石本身产生一定程度的裂缝，随着应力作用不断加深，这种裂缝就会随之扩张进而相互连接。

1.2.1对塑性收缩原因的简要分析

混凝土浇筑四小时左右之后，在其表面就会发生泌水现象，水分被蒸发就导致混凝土失去水分产生收缩，由于粗骨料重量较高就会自动下沉，在混凝土还没有完全硬化的情况下，混凝土不均匀下沉并且遇到钢筋，就会在泵闸墩墙表面出现沿着钢筋的纵向裂缝。

1.2.2对干缩原因的简要分析

在混凝土完全硬化之后，在其表层上的水分就会发生散失现象，但是混凝土内部的水分散失较小，这就导致混凝土表面存在较大的收缩，而内部的收缩反应较小，一旦混凝土发生内外变形不同步的情况，就会直接导致泵闸墩墙发生裂缝问题。

1.3对由于地基础变形造成裂缝问题的简要分析

如果基础竖向存在着承载力不平衡或者发生了水平方向的位移现象等，这就会导致混凝土结构中产生相应的附加力，一旦这种附加力量超过了混凝土结构所能承受的最大拉力，就会造成泵闸墩墙出现裂缝问题。

1.4对钢筋发生锈蚀而造成的裂缝问题的简要分析

如果混凝土质量不过关，或者保护层厚度不符合标准时，保护层就会在二氧化碳的作用下出现侵蚀碳化现象，随后就会发展到钢筋表面，导致钢筋被锈蚀，而且产生的锈蚀物体的体积相当于混凝土体积的三倍左右，这就会直接导致保护层混凝土出现开裂问题，最终泵闸墩墙就会沿着钢筋产生裂缝问题。除此之外，在锈蚀的作用下，钢筋同混凝土之间的握裹力降低，结构承载能力被削弱，随着时间的推移就会产生更深层次的裂缝。

2对泵闸墩墙裂缝预防措施的简要分析

上文中已经阐述了导致泵闸墩墙出现裂缝问题的几种主要原因，接下来就针对这些问题提出一些合理的预防措施。

2.1对混凝土温度控制措施的简要分析

2.1.1施工单位要尽量使用低水化热类型的水泥

施工单位在施工的过程中可以选择低水化热类型的水泥来预防泵闸墩墙出现裂缝问题，例如低热类型水泥，矿渣类型的水泥，粉煤灰类型的水泥等，使用这些水泥都能有效降低混凝土在进行凝结时产生的热量。同时施工单位还可以通过调整水泥用量的方式来降低混凝土凝结热量。

2.1.2对混凝土浇筑时间选择的简要分析

在夏季高温环境施工时，施工单位要尽量避开上午十点到下午两点这个时间段，而且还要搭设天棚来遮挡阳光照射；在冬天低温环境中，施工单位要尽量在白天气温较高的时间内进行混凝土建

浇筑。

2.1.3施工单位要严格控制混凝土的入仓温度

混凝土的入仓温度如果过高，施工人员可以通过冰水搅拌骨料入模；如果温度过低，施工人员要在浇筑现场搭设天棚等保温措施，或者在泵闸墩墙外部覆盖一层保温层，例如塑料布等；在使用泵输送混凝土哦哦过程中，还要注意对泵管采取必要的保温措施，同时还要确保混凝土能够顺利输送，不会发生堵塞管道的问题。在条件允许的情况下，施工单位还可以在泵闸墩墙中埋设金属水管，使用循环冷却系统对其内部进行降温，通常情况下，通水的时间为：高温浇筑完成之后的三十小时，低温浇筑之后的五天。上述措施的主要目的都是为了保证混凝土在凝结的过程中不会出现过大的内外温差。

3对泵闸墩墙裂缝修补措施的简要分析

3.1施工单位要注意混凝土的科学配比

施工单位即使使用了质量合格的混凝土材料，如果没有科学、合理的搭配也会造成水利施工中混凝土裂缝问题，因此施工单位必须设计科学、合理的配比方式。比如在混凝土中加入一定比例的粉煤灰或者粗骨料，这就能够有效提升混凝土材料的易和性，同时还能有效降低混凝土的收缩性，提升混凝土的抗腐蚀性。

3.2施工单位要对泵闸墩墙裂缝定期观测

在发现泵闸墩墙产生了泵闸墩墙问题之后，要组织相关人员对裂缝进行定期观测，并且在观测的过程中还要做好观测记录，当确定裂缝处于稳定状态即没有继续扩大的趋势之后就可以安排专业人员对泵闸墩墙裂缝进行修补。裂缝出现后，每3天观测一次，并作好观测记录，当测得裂缝隙基本稳定不再扩大后就可进行修补。

3.2对泵闸墩墙裂缝修补工艺的简要分析

在对泵闸墩墙裂缝进行修补的过程中，首先使用压送装置将环氧浆液输送到混凝土裂缝中，环氧浆液在混凝土中就会扩散，并且胶凝固化，最终进入闭塞渗水通道中，从而达到了加固结构的目的。当前，使用最广泛的注入工艺为日本的“壁可”注入工艺。

施工工序为：观测裂缝→清洁裂缝→预留并安设底座→密封裂缝→浆液（灌注胶）注入→灌注胶的固化→结束

4总结语

在水利工程中对混凝土的研究一直是一个非常重要的方面，尤其是混凝土裂缝问题，相关人员必须对混凝土裂缝问题给予足够的重视，其对水利工程质量有着非常严重的影响，人们必须努力寻求裂缝产生的原因，并找出有效的解决方法。水利工程同土木工程虽然有着非常大的区别，但是可以从其中借鉴好的思想和解决方法。

参考文献

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