CN103882836B

CN103882836B - 一种控制水闸闸墩裂缝的方法及填充装置

Info

Publication number: CN103882836B
Application number: CN201410071347.5A
Authority: CN
Inventors: 王可良; 郑茂海; 徐运海; 刘玲; 许尚杰; 宋芳芳; 胡廷正
Original assignee: Shandong Jiaotong University
Current assignee: Shandong Jiaotong University
Priority date: 2014-03-02
Filing date: 2014-03-02
Publication date: 2016-02-10
Anticipated expiration: 2034-03-02
Also published as: CN103882836A

Abstract

本发明涉及一种控制水闸闸墩裂缝的方法及填充装置，其方法是：在闸底板（1）内对应闸墩（2）的位置设置嵌入槽（3），在嵌入槽（3）底部的闸底板（1）上竖直设置钢筋（6），用丙乳砂浆或橡胶集料砂浆或橡胶集料混合丙乳砂浆的一种作为应力吸收材料（5）填充在嵌入槽（3）内，然后在嵌入槽（3）上浇筑闸墩混凝土，所述填充装置设有用橡胶制成的箱体（7），箱体（7）内填充丙乳砂浆或橡胶集料砂浆或橡胶集料混合丙乳砂浆的一种作为应力吸收材料（5），箱体（7）底部及应力吸收材料内（5）设有穿装闸底板（1）上钢筋（6）的预留孔（8）；本发明克服了底板对闸墩混凝土的应力约束，解决了闸墩容易开裂的技术难题。

Description

一种控制水闸闸墩裂缝的方法及填充装置

技术领域

本发明属水利设施技术领域，尤其涉及一种控制水闸闸墩裂缝的方法与填充装置。

背景技术

水闸闸墩裂缝是一个普遍现象，已建或在建水闸几乎“无墩不裂”，裂缝影响水闸的耐久性和安全运行。闸墩裂缝具有一定的特点和规律性。岩基上的闸墩比软基上的闸墩容易开裂；施工时，底板与闸墩浇筑间隔时间越长越容易开裂；闸墩裂缝首先产生于闸墩底部，随着时间延长，裂缝逐渐向上发展。闸墩产生裂缝的主要原因是混凝土凝固后的温度变化产生的拉应力大于混凝土的极限抗拉强度。闸墩混凝土产生温度应力的必要条件是温度升降时，混凝土被完全约束嵌固。

发明内容

本发明的目的是提供一种控制水闸闸墩裂缝的方法及填充装置。本发明基于结构力学中应力吸收层的基本理论，在闸墩和底板之间设置一层应力吸收层，有效吸收闸墩混凝土水化产生的温度变形能量，释放温度应力，减少底板对闸墩的应力约束，控制闸墩裂缝。基于上述分析，本发明的目的是这样实现的：一种控制水闸闸墩裂缝的方法，在闸底板内对应闸墩的位置设置嵌入槽，嵌入槽深度为20-50cm，嵌入槽的槽口面积与闸墩底面积相同或稍大，在嵌入槽底部的闸底板上竖直设置钢筋，用丙乳砂浆或橡胶集料砂浆或橡胶集料混合丙乳砂浆的一种作为应力吸收材料填充在嵌入槽内，然后在嵌入槽上浇筑闸墩混凝土。应力吸收材料应具有良好的力学和变形性能，28天龄期的抗压强度为15-30Mpa，28d天龄期的弹性模量为3000Mpa-30000Mpa。为了方便施工，提高施工进度，可将应力吸收材料做成填充装置，其具体方案是：一种控制水闸闸墩裂缝的填充装置，其特征在于：该装置设有用橡胶制成的箱体，箱体内填充丙乳砂浆或橡胶集料砂浆或橡胶集料混合丙乳砂浆的一种作为应力吸收材料，箱体底部及应力吸收材料内设有穿装闸底板上钢筋的预留孔。使用时，首先在闸底板内对应闸墩的位置开出嵌入槽，嵌入槽的槽口面积与闸墩底面积相同或稍大些，在嵌入槽底部的闸底板上竖直设置钢筋，将充有丙乳砂浆或橡胶集料砂浆或橡胶集料混合丙乳砂浆的的箱体顺预留孔穿套在闸底板上的钢筋上置于嵌入槽内，然后在嵌入槽上浇筑闸墩混凝土。应力吸收层材料具有较大的变形能力和良好的力学性能，弹性模量几乎是闸墩和闸底板的1/10-1/100，而抗压强度与闸墩和闸底板基本相等。在闸底板内嵌入应力吸收层材料，克服了底板对上部闸墩的应力约束，吸收了由闸墩混凝土水化热产生的温度变形能，避免引起温度应力，有效控制水闸闸墩裂缝。

本发明通过在底板和闸墩之间设置一层应力吸收层，应力吸收材料嵌入闸底板内，克服了底板对闸墩混凝土的应力约束，解决了闸墩容易开裂的技术难题，提高了闸墩的耐久性，有利于水闸的安全运行。

附图说明

图1是本发明中闸墩和闸底板的结构示意图；

图2是本发明中填充装置的结构示意图。

图中，1、闸底板，2、闸墩，3、嵌入槽，4、槽口，5、应力吸收层材料，6、钢筋，7、箱体，8、预留孔。

具体实施方式

参照附图，一种控制水闸闸墩裂缝的方法，在闸底板1内对应闸墩2的位置设置嵌入槽3，嵌入槽3深度为20-50cm，嵌入槽3的槽口4面积与闸墩2底面积相同或稍大，在嵌入槽3底部的闸底板1上竖直设置钢筋6，用丙乳砂浆或橡胶集料砂浆或橡胶集料混合丙乳砂浆的一种作为应力吸收材料5填充在嵌入槽内，然后在嵌入槽3上浇筑闸墩混凝土。应力吸收材料5应具有良好的力学和变形性能，28天龄期的抗压强度为15-30Mpa，28d天龄期的弹性模量为3000Mpa-30000Mpa。所述的丙乳砂浆按重量百分比的20.0－45.0％的硅酸盐水泥；20－40.0％的丙乳；20.0－60.0％的砂；0－1.2％的减水剂；5.0－15.0％的水配比而成，各组分之合为100％；所述的橡胶集料砂浆按重量百分比的30.0－60.0％的硅酸盐水泥；30.0－45.0％的橡胶粉；0－10.0％的砂；0－1.2％的减水剂；10.0－15.0％的水配比而成，各组分之合为100％；所述的橡胶集料混合丙乳砂浆按重量百分比的40.0－60.0％的硅酸盐水泥；20.0－30.0％的丙乳；20.0－40.0％的橡胶粉；0－20.0％的砂；0.3－1.2％的减水剂；5.0－10.0％的水配比而成，各组分之合为100％。浇筑闸底板时，在对应闸墩处，预留深度为20-50cm的槽，槽底面积与闸墩底面积相同或稍大些；用模版支护预留槽，避免槽内浇筑混凝土，待闸底板浇筑完，拆除槽内模版；应力吸收材料选择丙乳砂浆或橡胶集料砂浆或橡胶集料混合丙乳砂浆中的一种；在搅拌机内混合后，向槽内浇筑；然后在其上面浇筑闸墩混凝土。为了方便施工，提高施工进度，可将应力吸收材料做成填充装置，其具体方案是：一种控制水闸闸墩裂缝的填充装置，其特征在于：该装置设有用橡胶制成的箱体7，箱体7内填充丙乳砂浆或橡胶集料砂浆或橡胶集料混合丙乳砂浆的一种作为应力吸收材料5，箱体7底部及应力吸收材料5内设有穿装闸底板1上钢筋6的预留孔8。使用时，首先在闸底板内对应闸墩的位置开出嵌入槽3，嵌入槽3的槽口面积与闸墩2底面积相同或稍大些，在嵌入槽3底部的闸底板1上竖直设置钢筋6，将充有丙乳砂浆或橡胶集料砂浆或橡胶集料混合丙乳砂浆的的箱体7顺预留孔8穿套在闸底板1上的钢筋6上置于嵌入槽3内，然后在嵌入槽3上浇筑闸墩混凝土。

Claims

1.一种控制水闸闸墩裂缝的方法，包括用丙乳砂浆作为应力吸收材料，其特征在于：在闸底板（1）内对应闸墩（2）的位置设置嵌入槽（3），嵌入槽（3）深度为20-50cm，嵌入槽（3）的槽口（4）面积与闸墩（2）底面积相同，在嵌入槽（3）底部的闸底板（1）上竖直设置钢筋（6），将应力吸收材料（5）即丙乳砂浆填充在嵌入槽（3）内，然后在嵌入槽（3）上浇筑闸墩混凝土，所述的应力吸收材料（5）丙乳砂浆应具有良好的力学和变形性能，28天龄期的抗压强度为15-30Mpa，28天龄期的弹性模量为3000Mpa-30000Mpa。

2.按照权利要求1所述的控制水闸闸墩裂缝的方法，其特征在于：用橡胶集料混合丙乳砂浆作为应力吸收材料（5）填充在嵌入槽（3）内。

3.按照权利要求1所述的控制水闸闸墩裂缝的方法，其特征在于：所述的丙乳砂浆按重量百分比的20.0－45.0％的硅酸盐水泥；20－40.0％的丙乳；20.0－60.0％的砂；0－1.2％的减水剂；5.0－15.0％的水配比而成，各组分之合为100％。

4.按照权利要求2所述的控制水闸闸墩裂缝的方法，其特征在于：所述的橡胶集料混合丙乳砂浆按重量百分比的40.0－60.0％的硅酸盐水泥；20.0－30.0％的丙乳；20.0－40.0％的橡胶粉；0－20.0％的砂；0.3－1.2％的减水剂；5.0－10.0％的水配比而成，各组分之合为100％。

5.一种控制水闸闸墩裂缝的填充装置，包括用丙乳砂浆作为应力吸收材料，其特征在于：该装置设有用橡胶制成的箱体（7），箱体（7）内填充应力吸收材料（5）丙乳砂浆，箱体（7）底部及应力吸收材料（5）内设有穿装闸底板（1）上钢筋（6）的预留孔（8）。

6.按照权利要求5所述的控制水闸闸墩裂缝的填充装置，其特征在于：箱体（7）内填充橡胶集料混合丙乳砂浆作为应力吸收材料（5）。