水工混凝土墩墙温度裂缝成因分析及处理措施探究

水工混凝土墩墙温度裂缝成因分析及处理措施探究

陈玉龙 1 曾静 2

1. 常州市交通产业集团有限公司 2. 江苏省太湖水利规划设计研究院有限公司

摘要：在我国社会基础建设水平不断提高的背景下，我国水利工程建设质量不断提高，水工建筑物是一项重要基础，是构成水利工程整体的重要组成部分。因为水工建筑物具有一定的特殊性，所以必须采用相应的水工混凝土进行施工建造，但是在实际施工过程中，会出现一定的裂缝问题，从而对水工建筑物造成质量影响，需要采用科学的应对措施进行解决。因此，本文将对水工混凝土墩墙温度裂缝成因分析及处理措施方面进行深入地研究与分析，并提出一些合理的意见和措施，旨在进一步促进我国水工行业施工技术水平提升。

关键词：水工混凝土墩墙；温度裂缝；成因分析；处理措施；施工技术

在水利工程建设过程中，水工建筑物因其特殊特点，与传统建筑物在结构功能、用途以及质量方面有着很大差异，所以需要采用具有适应水工建筑的混凝土材料，才能够保证水工建筑物整体质量。根据我国水工建筑施工行业的实践经验来看，水工混凝土墩墙在施工过程中，容易出现温度裂缝问题，该问题引起的成因较为复杂，会对结构质量造成很大的影响，所以必须明确温度裂缝的具体成因，并根据成因制定相应的处理措施，是提升我国水利工程建设质量的重要方式。

1水工混凝土墩墙温度裂缝成因分析

1.1浅表性温度裂缝成因分析

水工混凝土结构表面容易出现散布没有规律的裂缝，整体呈现龟裂形态，裂缝宽度较窄、深度较浅，开裂主要发生在水工混凝土墩墙表层，延伸深度较浅，不会对整体结构质量造成直接影响，裂缝深度不会超过钢筋保护层的厚度。这种存在水工混凝土墩墙表面的温度裂缝就被称作为浅表性裂缝，也称作为干缩性裂缝，大都发生在水工混凝土墩墙养护处理结束后。水工混凝土墩墙浅表性裂缝被叫做干缩性裂缝，说明是因为水工混凝土墩墙养护期间，混凝土结构表面水分散失速度过快，与水工混凝土墩墙所处环境温度有着直接关系，例如环境温度较高、空气干燥等，同时也会受到养护施工技术的影响，如果洒水养护不及时，就会导致水工混凝土墩墙出现浅表性温度裂缝，同时如果水工混凝土墩墙浅表性裂缝得不到及时处理，会导致浅表性裂缝尺寸和纵深深度不断增加，最终超过混凝土钢筋保护层厚度，导致混凝土结构整体受到严重影响^[1]。

1.2深层温度裂缝成因分析

根据近些年来我国水工建筑物的实际建设情况来看，水工混凝土墩墙中常见具有竖向规律的裂缝，在总裂缝中占比超过90%。例如，某水工建筑物中，船闸的闸首、闸室墙、节制闸墩、泵站墩等区域，都出现明显的 深层温度裂缝，且裂缝深度超过混凝土的钢筋保护层厚度，对于水工混凝土墩墙结构质量产生很大影响。深层温度裂缝会贯穿水工混凝土墩墙墙体，缝隙宽度尺寸较大，通常会在0.15mm—0.35mm之间，大都集中在0.20mm左右，一旦出现深层温度裂缝，会导致混凝土结构强度受到很大影响，且深层温度裂缝主要集中在水工混凝土墩墙的二分点和三分店区域，走向多为垂直方向^[2]。

水工混凝土墩墙深层裂缝属于温度裂缝类型，根据近些年来的研究，深层温度裂缝产生的原因主要包括结构性成因和温度性成因两个方面，结构性深层裂缝一般是因为水工混凝土墩墙结构设计存在不合理之处，但是这种情况较为少见，因为我国水工建筑物在结构设计方面能够得到充分保障；温度性深层裂缝，主要是因为混凝土受到温度变化影响出现的伸缩变形情况，与水泥水化热和环境温度具有直接关系，在温度差应力的作用下会形成外力约束和张拉力，导致水工混凝土墩墙出现深层裂缝。例如，混凝土在拌和过程中，水泥水化热产生的热量没有充分散尽，导致水工混凝土墩墙浇筑后，混凝土结构内部温度较高，外部温度较低，从而形成温度差应力，在温度差应力的作用下，就会引起水工混凝土墩墙出现深度较深的裂缝，最终导致水工混凝土墩墙出现大量的深层温度裂缝，对其整体质量会产生很大影响。

2水工混凝土墩墙温度裂缝有效治理措施分析

针对上述两种不同的水工混凝土墩墙温度裂缝类型，为了保证水工建筑物综合质量，必须采用科学温度裂缝治理措施，结合水工建筑物温度裂缝发生实际情况，采用相应的处理方式，不断提升温度裂缝治理技术水平，从而能够全面保证我国水工建筑物综合质量提升。

2.1浅表性温度裂缝有效处理措施

首先，因为水工混凝土墩墙在养护初期，对于环境因素较为敏感，所以需要在水工混凝土墩墙浇筑后立即开展相应的养护处理，保证混凝土所处环境能够达到其实际所需温度条件。如果水工建筑物施工环境较为复杂，需要采用相应的处理应对措施，保证水工混凝土墩墙养护期间温度环境具有稳定性，例如加强水工混凝土墩墙养护拆模时间控制，在没有拆模时同样需要采用洒水养护处理措施，在拆模处理后需要立即涂刷相应的养护剂，并在水工混凝土墩墙表面覆盖塑料薄膜或土工布，为其建设良好的防风保湿环境，能够有效降低混凝土水分蒸发速度，从而避免浅表性裂缝出现。其次，针对浅表性温度裂缝，可以在其表面图书保护层的方式进行应对，例如涂刷一层环氧保护层，能够有效防止混凝土结构表面出现碳化问题，如果浅表性深度有一定延伸，可以采用灌浆修复措施进行应对，在其裂缝内注入相应的水泥砂浆，防止其进一步开裂，从而能够全面降低浅表性裂缝对于水工混凝土墩墙结构质量的影响，具有良好的应用处理效果，需要根据浅表性裂缝的具体成因进行处理

^[2]。

2.2深层温度裂缝的有效处理措施

相比于浅表性温度裂缝，深层温度裂缝对于水工混凝土墩墙的质量影响跟大，所以处理难度也有所提高。

首先，针对水工混凝土墩墙的深层温度裂缝，其重点在于防治措施方面，按照深层温度裂缝的主要成因，做好预防工作。例如，在施工混凝土结果设计阶段，根据水工建筑物的实际质量要求，做好混凝土配比和骨料级配工作，在保证能够满足水工建筑物质量要求的基础上，可以通过增加粉煤灰、减水剂等方式，减少混凝土配置水泥用量，同时能够降低混凝土的水胶比，使用更少的水泥则能够减少水化热产生的热量，最终实现对混凝土结构收缩量控制的目的。同时，混凝土中还可以加增加抗裂纤维，能够全面提升混凝土墩墙的抗裂能力。

其次，水工混凝土墩墙浇筑过程中，水的锈蚀作用会导致墩墙的钢筋受到腐蚀，从而引起深层温度裂缝，所以需要提高混凝土的耐久性。针对深层温度裂缝，最为有效的处理方式是利用高压灌注浆工艺，对深度较深的裂缝进行封闭，从而使其内部能够被水泥砂浆填满，可以采用的灌浆材料包括环氧树脂、聚氨酯等，需要根据深层温度裂缝的具体情况，考虑到裂缝的深度、宽度以及施工建筑物所处环境，选择效果最好的灌浆材料。此外，针对水工混凝土墩墙的深层裂缝还可以采用沥青防水卷材进行处理，最好选用改性沥青防水卷材，提高水工混凝土墩墙防水能力，避免因水分对混凝土结构的侵蚀作用形成深层温度裂缝，防水材料在其中能够起到良好的预防和控制作用。

结束语

综上所述，本文全面阐述水工建筑物混凝土墩墙温度裂缝的不同类型以及产生原因，并根据温度裂缝原因提出多项有效的处理措施，希望能够对我国水工建筑施工行业起到一定的借鉴和帮助作用，不断促进我国水工建筑施工质量提升。

参考文献

[1]刘华强, 沈杨, 宋力. 水工混凝土墩墙温度裂缝成因分析及处理措施[J]. 工程质量, 2020, 355(02):109-111.

[2]赵天玉. 水工涵闸混凝土结构裂缝成因及预防措施浅析[J]. 珠江水运, 2020,(16):2-2.

[3]钟展宏. 水工建筑中的混凝土裂缝问题及其应对措施分析[J]. 中华建设, 2019,(009):0023-0023.