关键词：温度应力；化学灌浆；封闭处理
拦河闸的混凝土底板在工程建设与使用阶段受地质构造、温度变化、荷载重量等方面的影响，容易出现开裂、沉降现象，影响工程的稳定性，严重情况下甚至会出现漏水、锈蚀、冻融等问题，缩短工程的使用寿命。针对该种情况建设单位要做好预防与控制工作，采用化学灌浆、封闭处理等方法对裂缝问题进行控制。
一、拦河闸工程出现裂缝的重要原因及常见裂缝类型
1、裂缝原因
（1）地质构造
拦河闸施工区域的不同地质条件也存在差别，但水利工程大部分的地质结构不稳定，地基建设难度较大，尽管对河道、河床、坡道等进行清淤、换填处理提升了地基的承载力，但仍旧存在局部沉降现象，容易引发裂缝问题。
（2）荷载条件
拦河闸水利工程的底板承受的外界荷载存在一定的差距，是导致底板承受重量不同而出现裂缝问题的重要原因。在建设过程中闸墩的自重是由中间到两边逐步降低，因此中间闸墩的荷载最高，容易由于承重不均造成使用问题。经调查发现，通常拦河闸底板裂缝发生的位置处于闸墩中间，且裂缝宽度和长度由中间向两边依次减小，裂缝走向为顺水流方向。
（3）温度变化
混凝土底板由于材料的使用特性，在浇筑的过程中容易出现温差应力问题，调查研究显示混凝土内部温度可以达到59℃以上，与外部的温差超过20℃，在应力作用的影响下出现变形、开裂现象。
2、底板裂缝类型
（1）表面裂缝
水利工程的规模普遍较大，在进行混凝土浇筑后由于体积大，使得混凝土内部在进行水化过程中热量不易散发，温度提升。与此相对应的混凝土表面的热量散发较快，出现拉应力引起表面裂缝。表面裂缝并不属于结构性裂缝问题，但是在混凝土收缩时由于表面裂缝处断面削弱而产生应力集中，促使混凝土收缩裂缝的开展。
（2）贯穿裂缝
大体积混凝土内部与外部的温差较大时容易引发结构变形，同时混凝土在进行硬化的过程中水分蒸发出现收缩情况，受拦河闸地基、工程结构边界等条件的影响会产生很大的应力，当该拉应力超过混凝土抗拉强度时，混凝土整个截面就会产生贯穿裂缝成为结构性裂缝，对整体工程带来影响。因此在水利工程建设、管理的过程中应该严格控制裂缝问题，对超过0.3mm的结构性贯穿裂缝及时进行灌浆处理，并对工程进行加固。
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二、拦河闸裂缝问题的处理对策
底板裂缝是影响拦河闸工程质量的主要问题，严重的裂缝不仅危害建筑物的整体性和稳定性，若不及时处理就会造成钢筋锈蚀，还会对水工混凝土建筑物的耐久性产生危害。通常情况下，在对底板裂缝进行处理时应结合裂缝的宽度、位置等条件选择具体的维护工艺。如果裂缝超过0．2mm可以采用化学灌浆的形式修补；如果是0．2mm以下的底板裂缝可以选择封闭法进行处理。
1、混凝土施工控制
在选择施工材料时可以结合水利项目的建设标准，选择水化热低的材质，适当添加掺合料与外加剂，同时对混凝土的拌合时间、出机温度、入模温度等进行控制，降低底板温度应力。建设单位还可以通过保温、洒水养护等工作延缓混凝土外部降温的速率，缩短内外温差。此外在混凝土浇筑的过程中，应该采用连续浇筑的形式，并进行二次振捣以提升混凝土的抗拉性能与密实度。
2、化学灌浆处理
（1）施工准备
化学灌浆使用的主要材料包括水溶性聚氨酯、环氧、甲凝等材料，本文主要对水溶性聚氨酯的高压灌注工艺进行分析。为保证高压灌注的效果，压力应控制在lO-12MPa范围内。首先，应该对底板裂缝进行检测，使用显微镜、盒尺等工具对裂缝的长度、宽度以及深度进行测量并记录，根据裂缝的尺寸选择处理方式、灌浆量，然后布设钻孔，以裂缝的宽度为标准布设钻孔，一般钻孔间的距离应保持在0cm-40cm范围内。进行钻孔前选择钻孔工具，使用电锤钻斜孔，钻孔需要贯穿缝面。在采用高压空气或高压水清理干净钻孔内的灰尘后，将灌浆嘴安装在钻孔内拧紧，以保证灌浆嘴与钻孔之间无空隙。为保证灌浆质量、避免出现漏浆问题应采用环氧材料对修补后的裂缝进行封层，封缝的宽度应该控制在3cm-4cm之间，当封缝处理完成后应将裂缝附近清理干净。在配浆的过程中结合温度条件、浆液量、灌浆质量要求等进行配置，每次配置的灌浆量不宜过多。
（2）施工工艺
在准备工作完成后正式开始进行灌浆，先将配置好的浆液填入高压灌浆设备中，然后依照从下到上的次序逐孔灌浆。为了保证浆液可以充分填注在缝隙内，压力应保持在10MPa左右，然后逐步提高，到12MPa以下直至完成全部灌浆工作。在施工完成后需要对灌浆压力、灌浆使用量、施工时间等技术参数进行记录。需要注意的是，当裂缝表面溢出浆液或相邻灌浆设备出浆时，需要持续保持灌浆压力lmin-2min才能停止施工。对底板表面进行处理，灌浆结束7天后去除灌浆嘴，将混凝土表面清理干净后用砂浆填补抹平，并将混凝土表面清理干净。
3、封闭处理工艺
底板的裂缝如果宽度小于0.2mm，可以采用封闭法对细微裂缝进行处理。封闭法适用于浆液难以灌注的表层裂缝、深度不及钢筋结构的发丝裂缝以及不漏水、不伸缩、不活动的微小缝隙。拦河闸的底板细微裂缝可以采用水溶性聚氨酯拌合水泥、砂浆作为材料，在裂缝表面进行涂刷可以有效防渗、封堵，对裂缝进行封闭。
结语：底板开裂是拦河闸水利项目中常见的工程问题，对工程的稳定性、使用寿命、安全性等都有着较为不利的影响。在工程建设与使用过程中引发导致底板出现裂缝问题的原因是多方面的，为保证水利项目的整体质量，建设单位不仅应该从施工阶段出发做好质量控制工作，同时还应采取专业化的手段对底板裂缝进行处理，为水利项目的安全、高效利用奠定基础。
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论文作者:赵浩栋
论文发表刊物:《工程管理前沿》2020年5期
论文发表时间:2020/4/30
标签：裂缝论文; 拦河闸论文; 底板论文; 混凝土论文; 钻孔论文; 应力论文; 工程论文; 《工程管理前沿》2020年5期论文;