刘杰
安徽水利开发有限公司 安徽蚌埠233000
摘要：随着社会的发展，水利工程的施工需求越来越多，在水利工程中，水工涵闸具有重要的地位，要提升工程的质量，就需要保证水工涵闸的质量。然而实际中，涵闸混凝土结构容易出现裂缝，影响水工涵闸的使用。为避免此类问题的出现，施工部门需要了解容易出现的问题，以及问题产生的原因，并对症下药，在施工中做好相应的预防措施。基于此，本文将阐述在水工涵闸中，混凝土结构裂缝产生的几种原因，并探究预防裂缝产生的措施，以期通过这些措施解决现存问题。
关键词：水工涵闸；混凝土结构；裂缝
引言：混凝土结构施工中需要考虑多方面的因素，包括施工材料、施工环境、施工过程以及后期养护等，如果其中一个因素考虑不到位，都可能导致混凝土结构出现问题，最终导致裂缝的产生。裂缝产生之后，混凝土结构强度进一步降低，对于水工涵闸而言，其质量就会受到严重影响。对此，施工单位需要严格控制施工中的各环节，避免可能导致裂缝产生的情况出现。
一、水工涵闸混凝土结构裂缝产生的原因
（一）水化热
配置混凝土需要多种原材料，其中就包括水泥材料，部分水泥材料水化热较高，与水混合的时候会反应放出较多热量，由于混凝土导热差，过多的热量不能够及时散发出去，而堆积在混凝土内。混凝土外部直接与自然环境接触，受外界温度和自然风等因素影响，混凝土外部的温度散发较快。如此一来，混凝土外部的温度就会比内部温度低，由于混凝土会产生热胀冷缩现象，因而内外的温度差会导致应力的产生，混凝土外部承受着较大的拉力，而内部却承受着较大的压力，随着温度差的增大，内外应力难以平衡，并超过材料的承受极限时，混凝土材料便会撕裂，裂缝得以产生。
（二）环境因素
施工环境中的一些因素会影响混凝土结构，导致裂缝的产生。一方面，高温环境施工会导致裂缝产生。在高温环境中，浇筑混凝土之后，受到高温影响，混凝土表面的水分散失较快，而内部水分散失较慢，内部水分不能够及时散发出来，就会导致应力产生，从而使混凝土产生裂缝。另一方面，大风气候条件下施工也会导致裂缝产生。在大风环境中，浇筑混凝土以后，混凝土表面的水分在风的作用下会以较快的速度流失，而混凝土内部与外部环境相差较大，内部水分难以快速散发，内部水分不能够及时补充到外部，从而导致外部干缩，产生裂缝[1]。
（三）约束条件
在水工涵闸中，进行墩墙施工和底板施工的时候，中间存在间歇的时间，对于墩墙混凝土而言，其会受到底板的约束，产生压应力，这个时候混凝土的徐变度较大，弹模小，应力自身并不大，在材料松弛之后，应力就会降低。之后在上部分，混凝土的温度会降低，而底板的约束力仍在，温度下降便会收缩，从而会受到强约束，墩墙因此承受拉应力，当这个拉应力过大，混凝土强度难以承受，裂缝就会产生。
（四）混凝土收缩
混凝土的收缩也会导致裂缝的产生，混凝土的收缩可以从两个方面来讲。一方面，混凝土会产生湿度收缩，浇筑混凝土之后，混凝土材料中的水分就会散发，水分散发之后，混凝土的体积就会缩小，由此便形成湿度的收缩。另一方面，混凝土材料存在自收缩，混凝土中含有水泥材料，水泥水化之后，材料会变得密实，整体的体积就会缩小。混凝土收缩过程中，混凝土表面会存在拉应力，当拉应力过大，大于材料的抗拉极限的时候，裂缝就会产生。
二、水工涵闸混凝土结构裂缝的预防控制措施
（一）合理选择原材料
混凝土材料是多种原材料混合而成的，要提升混凝土结构的强度，首先就需要保证混凝土材料的质量，即确保各种原材料的质量。
混凝土的配置需要水泥材料，选择水泥材料的时候，施工单位需要考虑水泥的水化热，为避免因水化热而导致裂缝的产生，通常需要选择水化热较低的水泥，或者中热水泥材料。在水下构件中，可选择早强型的水泥材料，除此之外，一般不选择这种类型的水泥材料。混凝土的配置需要粗骨料，并且粗骨料占其中重要的一部分，选择粗骨料的时候，应选择热学性能较好的材料。混凝土结构中还需要用到钢筋材料，使用钢筋之前，应清除表面的杂志，避免钢筋锈蚀[2]。
（二）科学拌制和振捣混凝土
混凝土施工需要拌制和振捣，这个施工过程决定了混凝土的质量，因而施工中需要进行科学的操作。首先，施工前需要配置混凝土，混凝土材料受环境的影响较大，因而配置的时候，需要测量砂石料中的水量，根据当天的含水量调整混凝土的配置方案，确保混凝土配置合理。其次，拌制混凝土的时候，选择合适的搅拌机，并控制好拌合时间，通常在2至3分钟以内。最后，拌制之后，需要进行混凝土的入模，入模之后，施工人员需要进行振捣操作。振捣的时候要严格控制时间，避免时间过短，材料内部气体难以全部排出，同时也要避免时间过长，导致混凝土离析，影响材料的均匀性。
（三）控制施工过程
施工过程不当也会导致裂缝的产生，因而施工单位应该严格控制施工过程，避免问题的产生。首先，施工中可以应用机械磨光机，抹光混凝土结构，之后在使用收光机收光，利用这种二次压光法施工避免问题产生，尤其是收缩裂缝的产生。其次，在混凝土结构中，沉缩裂缝也是一种常见的裂缝，要消除这种裂缝，施工单位需要进行二次振捣，施工中利用二次振捣，使材料再次液化，减少混凝土的收缩量，从而避免裂缝产生。最后，如果施工中环境温度较低，容易导致混凝土内部和外部产生过大温度差的时候，施工人员需要做相应的保温工作，同时也要进行保湿处理[3]。
（四）施工气候控制与混凝土养护
环境中气候变化对混凝土施工的质量会产生影响，因而在施工中，需要依据施工环境中的气候条件，科学施工。首先，在大风天气中，如果是水下施工，则可以正常进行。如果不在水下施工，应避免浇筑混凝土，因为大风天气容易造成混凝土表面水分散失过快，最终导致裂缝产生。其次，夏季气温较高，为避免外界温度的影响，应在低温的条件下入模，并进行低温的养护。最后，冬季温度较低的情况下，浇灌混凝土的时候，施工单位需要在其中加入保凝剂，并做好相应的保温措施。
（五）施加钢筋
混凝土材料弹性较小，抗拉能力较差，因而受到力的作用容易产生裂缝。对此，可以通过施加钢筋，让钢筋承受拉力，由此避免混凝土承受过大的力，减少裂缝产生。不同的钢筋材料具有不同的性能，因而在施工中，工作人员需要依据施工的实际需要，选择合适的钢筋材料，提高钢筋混凝土结构的强度。
（六）控制混凝土温度
混凝土的温度影响着混凝土的质量，尤其是当内外温度存在较大差异的时候，混凝土会出现裂缝问题，影响其结构强度。因而，需要合理控制混凝土的温度，确保其内外温差在合理的范围内。若混凝土构件较大，通常要使用热电偶，将其安置在混凝土内部，检测其内部温度情况，针对混凝土的内部温度，采取措施控制其外部温度，使内外温差控制在合理的范围内，通常控制在25度以内。
三、结语
总体而言，混凝土结构裂缝的产生对于水工涵闸的质量影响较大，因而施工单位需要避免裂缝产生。然而裂缝产生的原因较多，对此，施工单位需要明确各类原因，并在施工中做好应对措施。施工前科学选择施工材料，施工中合理操作，施工后做好混凝土的养护工作，并严格控制其内外温差。在以后的施工中，施工单位应不断完善施工技术，进一步提高混凝土施工质量。
参考文献：
[1]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, No.512(16):112-113.
[2]梁士达.水工涵闸混凝土结构裂缝成因及预防措施研究[J].中国室内装饰装修天地, 2020, 000(009):64.
[3]何茜.水工涵闸混凝土结构裂缝成因浅析[J].城市建设理论研究(电子版), 2018, No.262(16):154+172.