摘要：水利工程除险加固工程施工的过程中，大体积混凝土裂缝控制施工技术应用措施至关重要，其对提升水闸除险加固工程施工质量，优化施工中裂缝控制措施具有重要意义。基于此，本文以车轴河闸除险加固工程为例，结合案例分析法，对车轴河闸工程施工简介进行分析，提出大体积混凝土裂缝出现的原因，重点阐述解决和控制大体积混凝土裂缝产生的措施，旨在为提升类似水利工程除险加固施工质量奠定坚实基础。
关键词：车轴河闸；除险加固；大体积混凝土；裂缝控制；技术措施
0引言
大体积混凝土施工裂缝的产生与施工环境的温度具有重要关联，因此为减少大体积混凝土裂缝现象发生，应采取相应措施解决水化热出现的混凝土体积变化情况，最大程度的减少混凝土因为收缩徐变导致的变形现象产生。由于水利工程河闸项目施工中，分项分部工程类型较多，施工质量的控制难度较大，尤其是大体积混凝土施工中，裂缝病害的控制难度十分巨大，从产生裂缝的原因上看，主要包含有收缩徐变、结构内外温差、混凝土搅拌、配比及原材料的使用和选购等各方面影响因素，而针对易发生裂缝的部位中主要包含有底板结构、侧墙及廊道结构部位等。因此研究河闸除险加固大体积混凝土裂缝的控制施工技术至关重要。
1工程概述
车轴河闸建成于1953年6月，为钢筋混凝土结构，共8孔，其中第8孔为通航孔，每孔净宽6m，总宽53.725m，共分四块底板，1～3、4～5、6～7孔各一块，通航孔单独一块底板。闸基为软土闸基，底板、翼墙均为空箱式轻型结构。闸顶高程6.5m，底板高程-2.33m，胸墙底部高程2.17m，闸孔净高4.5m。公路桥为汽-20级，桥面净宽4.50m，高程7.00m，工作桥桥面高程7.9m，宽4.0m，通航孔桥面高程11.0m，宽4.65m，工作便桥桥面高程6.5m，宽2.2m，闸门排水孔为钢质弧形门，通航孔为上下扉平面钢闸门，配备20吨卷扬式启闭机。本水利工程中，混凝土分项分部施工形式具有多样化特征，既存在空箱扶壁，大长宽比和变截面结构等，同时也存在较多的侧壁、薄壁结构，也存在空箱混凝土结构，在约束应力方面，存在应力集中的问题，增加了混凝土结构的开裂性，此外，本项目工程中，并未针对混凝土结构的抗裂进行相关结构设计。
2车轴河闸除险加固工程大体积混凝土裂缝产生主要原因
2.1自身结构的收缩徐变
由于混凝土搅拌和原材料的使用过程中，水泥用量至关重要，如果使用量不当或者搅拌不均匀，就会发生水泥水化失水过量的问题，进而导致水泥水化的过程中水分消失，水泥—水体系中的体积逐步缩小，针对未水化的水泥继续进行水化，在空隙尺寸结构减少的过程中，水分被消耗，如果此时，没有外部水的补给和补充，则会导致结构内部毛细血管负压，使得水泥硬化水化的过程中引发体积化，这是导致混凝土裂缝的主要原因。
2.2温度控制
由于水泥水化热引起的混凝土结构内外温差的变化是裂缝产生的主要原因，由于水泥水化热混凝土结构的内部温度发生变化，整个水化反应的变化及相应的能量及热量的释放会更加困难。
2.3约束应力的影响
水利工程中的大体积混凝土需要分段、分部浇筑施工完成，尤其是对于水闸混凝土来说，由于边墩结构、水闸水位等变化的影响，在混凝土厚度的控制过程中存在较大的问题，往往具备时间差异性，加上新浇筑混凝土结构水泥水化热导致与旧混凝土的温差较大，导热性变差，当这种温度变化导致的混凝土抗拉强度超过一定限制后，混凝土结构就会产生一定程度的裂纹，这是深层程度裂缝产生的根本性原因。
此外，由于振捣、搅拌和养护等施工工艺的影响，也会导致混凝土结构的密实程度和强度发生较大的变化，如果在混凝土浇筑的过程中，振捣或者摊铺不均匀，都会不同程度的混凝土裂缝的产生。
3车轴河闸除险加固工程大体积混凝土裂缝控制施工技术措施
3.1分层浇筑施工
若处于高温季节，则可选择在早晚时间段，温差相对较小的施工时间进行混凝土结构的浇筑，应在水闸室底板结构与墩底板结构中间设置施工宽缝，按照先边墩后中底板的顺序进行混凝土的浇筑施工，底板结构在施工完成2周后，在一天中气温最低的时间段进行混凝土的浇筑。水闸结构的首部和闸室结构应分层浇筑混凝土，分层浇筑的时间间隔应＜7d，墙身混凝土浇筑的过程中，混凝土结构施工规范应严格把控，确保施工冷缝不产生。
3.2高频振捣施工
普通振捣器的振捣作业频率一般为2300次/分钟，因此在混凝土结构施工的过程中，可以增加振捣的时间和频率等参数，增加混凝土结构的密实性，在高频振捣器振捣施工的作用下，可促进混凝土中的水分子直径能够从120um减小至60um。这样一来，就与水泥分子的直径在一个区间，有效的减小了混凝土结构内部的微观小孔直径和数量。此外，要保证水灰比值相对较小，能够在较短的时间和周期内获取得到密实性好、气泡少和体积压缩能力强的施工技术。
3.3外加剂对基础大体积混凝土裂缝的控制作用措施
（1）延迟混凝土凝结时间，减少水化热的产生。大量的程实践调研表明，混凝土浇筑过程中减水剂的加入，可有效延缓其凝结时间，据统计其延迟时间一般可达6-9小时。此外减水剂的加入还能有效延迟水化热峰值的出现时间，并降低放热峰的温度值。通过温差的控制以有效控制基础大体积混凝土裂缝的出现。
（2）减少水泥用量。在将高效缓凝减水剂掺入混凝土中后，每立方米水泥的混凝土量显着减少。通常水泥用量的减少，可以促进因水泥水化而产生水化热的减少，并能减低混凝土的内部热峰，最终可避免因强烈的混凝土试块内外温差而导致混凝土块开裂的现象。
（3）改善混凝土的致密性和抗渗性。基础大体积混凝土的抗裂性和可泵性可以通过微膨胀剂与高效缓凝减水剂的结合使用而显著提升。此外，混凝土施工时单位立方米的用水量和水泥用量也会因为高效缓凝减水剂的使用而显著减少，还可大大降低水泥的水化热，提高混凝土的抗渗性和致密性。总之，混凝土抗渗性和致密性的改善，在某种程度上来讲就是提高了混凝土开裂的可控性。
4结束语
综上所述，水闸大体积混凝土施工中裂缝施工技术控制措施中，主要以控制上部和下部裂缝为主，如为防止上部结构施工裂缝的产生，应在结构开洞的四周添加主钢筋，环形或者反射钢筋等类型，并按照施工技术规范的要求，合理控制底模结构的设计强度等。希望通过本文的论述能够给相关领域技术人员提供一定理论参考。
参考文献
[1]郑延奎. 内河船闸大体积混凝土裂缝成因及控制[J]. 山东交通科技,2006(03):72-74+76.
[2]马永法. 水工混凝土结构裂缝成因分析及其危害性评价[D].扬州大学,2013.
[3]汪伟. 水利工程中大体积混凝土裂缝成因及控制[J]. 低碳世界,2020,10(05):48+50.
[4]赵玉珍. 水工结构大体积混凝土裂缝成因及控制处理[J]. 中国水运,2016(04):48-49.
[5]王春国. 水工结构大体积混凝土裂缝成因及控制处理[J]. 城市建设理论研究(电子版),2018(02):144.
[6]范晓江,梁英花. 大体积混凝土裂缝成因分析及控制措施[J]. 公路交通科技(应用技术版),2013,9(12):236-237.