□李孟軍（河南水利第一工程局）

一、引言

南水北調(diào)工程是中國(guó)的特大型基礎(chǔ)設(shè)施項(xiàng)目。從丹江口水庫(kù)引水，經(jīng)河南省、河北省到達(dá)北京。南水北調(diào)工程建設(shè)的目的是通過(guò)跨流域調(diào)水，進(jìn)行水資源合理配置，解決北方水資源嚴(yán)重短缺問(wèn)題，保障缺水地區(qū)經(jīng)濟(jì)、社會(huì)與人口、資源、環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展，因此保質(zhì)量、保工期、保通水后正常運(yùn)行是每個(gè)參建單位的終極目標(biāo)。

南水北調(diào)新鄉(xiāng)段過(guò)水?dāng)嗝媲纼?nèi)坡襯砌混凝土面板設(shè)計(jì)厚度10cm，底板設(shè)計(jì)厚度8cm，屬于裸露面積大的薄壁結(jié)構(gòu)混凝土。受結(jié)構(gòu)形式及外部施工環(huán)境等因素影響容易產(chǎn)生裂縫。裂縫的出現(xiàn)不但會(huì)影響渠坡結(jié)構(gòu)的整體性和剛度、外觀以及滲漏水，還會(huì)加速混凝土的碳化、降低混凝土的耐久性，對(duì)渠道的穩(wěn)定安全運(yùn)行產(chǎn)生不利影響。為了確保襯砌混凝土面板工程質(zhì)量，打造精品工程，確保通水后正常運(yùn)行，加速地區(qū)經(jīng)濟(jì)的協(xié)調(diào)發(fā)展，造福子孫后代，必須找出和分析產(chǎn)生裂縫的各種因素，并采取有針對(duì)性的措施，防止和減少混凝土面板裂縫的產(chǎn)生

二、渠道襯砌混凝土面板典型裂縫及其產(chǎn)生的原因

渠道襯砌結(jié)構(gòu)型式圖

（一）渠坡結(jié)構(gòu)型式

如圖1所示，渠坡下部齒槽與集水暗槽之間基礎(chǔ)地質(zhì)不均一，集水暗槽內(nèi)砂密實(shí)度沒(méi)有達(dá)到設(shè)計(jì)指標(biāo)容易引起裂縫。

（二）塑性收縮

混凝土拌和物拌和時(shí)水灰比控制有誤，澆筑過(guò)程中水灰比發(fā)生了變化容易引起混凝土面板塑性收縮。

（三）砂石料粒徑級(jí)配不合理或含泥量超標(biāo)

沙石料粒徑級(jí)配不符合規(guī)范要求，原材料含泥量超出規(guī)范要求都易引起裂縫。

（四）運(yùn)輸、入倉(cāng)、振搗環(huán)節(jié)控制不嚴(yán)

運(yùn)輸設(shè)備能力不足，入倉(cāng)方式不當(dāng)，振搗不密實(shí)也易引起裂縫。

（五）沉降裂縫

南水北調(diào)渠道襯砌施工順序?yàn)橄惹乱r砌后渠底襯砌，如渠道襯砌結(jié)構(gòu)型式圖所示，渠坡下部齒槽外側(cè)因養(yǎng)護(hù)水浸泡地基變軟，齒槽混凝土因本身的重量和斜坡的作用產(chǎn)生局部不均勻沉降引起裂縫。

（六）特殊氣候施工控制不當(dāng)

風(fēng)天、高溫、低溫天氣襯砌施工時(shí)坍落度、入倉(cāng)溫度控制不當(dāng)引起裂縫。

（七）混凝土面板養(yǎng)護(hù)及切縫時(shí)間

養(yǎng)護(hù)時(shí)間短，養(yǎng)護(hù)方式不正確，不能滿(mǎn)足混凝土面板養(yǎng)護(hù)要求和不及時(shí)切縫，混凝土面板表面水分散失過(guò)快，造成表面裂縫。

（八）襯砌機(jī)械設(shè)備

混凝土澆筑過(guò)程中襯砌設(shè)備出現(xiàn)故障，中間間歇時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，容易在混凝土面板中間形成一條冷縫。

三、襯砌混凝土裂縫控制措施

經(jīng)過(guò)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查、研究，針對(duì)襯砌混凝土面板裂縫產(chǎn)生的原因，采取有效措施進(jìn)行控制。

（一）針對(duì)渠坡結(jié)構(gòu)型式產(chǎn)生裂縫采取措施：增加集水暗槽部位砂料的含水量，將其含水率控制在10%～1 2.6%，減小分層夯實(shí)厚度，并加強(qiáng)夯實(shí)提高了砂墊層的密實(shí)度，達(dá)到設(shè)計(jì)要求，減小了基面不均勻沉降，另在集水暗槽上部離坡腳水平距離30cm處增加一條沿水流方向的縱向切縫，切縫寬度1cm，深度2cm，使由于不均勻沉降產(chǎn)生的混凝土表面拉應(yīng)力在誘導(dǎo)縫中損失掉。

（二）針對(duì)混凝土澆筑過(guò)程中水灰比發(fā)生變化，采取混凝土拌和站的計(jì)量器具定期檢驗(yàn)校正，每班稱(chēng)量前，對(duì)稱(chēng)量設(shè)備進(jìn)行零點(diǎn)校驗(yàn)。嚴(yán)格按照簽發(fā)的混凝土施工配料單進(jìn)行配料，嚴(yán)禁擅自更改。對(duì)各種原材料的配料稱(chēng)量進(jìn)行檢查并記錄。如發(fā)現(xiàn)問(wèn)題應(yīng)立即處理。要求檢試驗(yàn)人員在每車(chē)混凝土入倉(cāng)前測(cè)量混凝土的塌落度及和易性，確認(rèn)水灰比誤差在規(guī)范允許范圍內(nèi)才入倉(cāng)澆筑。

（三）嚴(yán)格控制砂石料質(zhì)量，檢測(cè)合格后允許進(jìn)場(chǎng)。不同規(guī)格的砂石料分倉(cāng)堆放，嚴(yán)禁混淆。

（四）科學(xué)安排入倉(cāng)方式，根據(jù)入倉(cāng)方式計(jì)算入倉(cāng)強(qiáng)度，然后合理安排性能良好的運(yùn)輸設(shè)備以保證混凝土入倉(cāng)強(qiáng)度。進(jìn)行崗前技術(shù)培訓(xùn)，加強(qiáng)班前技術(shù)交底，振搗工落實(shí)到人。

（五）改變傳統(tǒng)的混凝土養(yǎng)護(hù)方式，經(jīng)項(xiàng)目部仔細(xì)研究，為保證襯砌混凝土質(zhì)量，混凝土面板在切縫完成后粘貼專(zhuān)用養(yǎng)護(hù)膜養(yǎng)護(hù)，既保證了混凝土面板質(zhì)量，又避免了因經(jīng)常灑水造成的坡腳基礎(chǔ)變軟齒槽混凝土沉降。

（六）根據(jù)天氣情況，應(yīng)適當(dāng)調(diào)整混凝土外加劑的摻量和用水量，確保混凝土入倉(cāng)時(shí)的坍落度滿(mǎn)足施工要求，同時(shí)應(yīng)進(jìn)行混凝土表面噴霧養(yǎng)護(hù)。日最高氣溫超過(guò)30℃時(shí)，選擇在早晨、傍晚或夜間施工，并采用添加緩凝劑、控制水溫等措施。當(dāng)氣溫超過(guò)35℃時(shí)，停止施工。日平均氣溫連續(xù)5d穩(wěn)定在5℃以下或現(xiàn)場(chǎng)最低氣溫在0℃以下時(shí)，添加防凍劑、控制水溫等措施，保證混凝土拌和物的入倉(cāng)溫度不低于5℃，日平均氣溫低于0℃時(shí)，停止施工。

（七）改變傳統(tǒng)的養(yǎng)護(hù)方式，使用專(zhuān)用養(yǎng)護(hù)膜養(yǎng)護(hù)，既保證了混凝土面板不因經(jīng)常灑水而造成的基礎(chǔ)沉降裂縫，也避免了齒槽沉降裂縫。而混凝土切縫時(shí)間的控制也是預(yù)防裂縫的重要因素，混凝土澆筑完成后，待混凝土抗壓強(qiáng)度達(dá)到1～5MPa時(shí)及時(shí)進(jìn)行切縫。

溫度及最佳切縫時(shí)間的對(duì)應(yīng)關(guān)系表：

（八）針對(duì)襯砌機(jī)械設(shè)備出現(xiàn)故障而造成混凝土冷縫的現(xiàn)象，主要采取加強(qiáng)襯砌設(shè)備的日常保養(yǎng)和澆筑前的全面檢查及試運(yùn)轉(zhuǎn)。然而即使做再好的準(zhǔn)備也很難避免澆筑過(guò)程中襯砌機(jī)械出現(xiàn)故障，當(dāng)襯砌機(jī)械故障出現(xiàn)時(shí)首先根據(jù)經(jīng)驗(yàn)判斷修理恢復(fù)需要的時(shí)間并與混凝土初凝時(shí)間比較，如果等待機(jī)械修理的時(shí)間小于混凝土初凝時(shí)間，則耐心等待，并在機(jī)械修理完成繼續(xù)鋪筑混凝土之前用手提振搗棒對(duì)結(jié)合面進(jìn)行振搗；若機(jī)械故障修理時(shí)間長(zhǎng)于混凝土初凝時(shí)間，則將離已澆筑面的最近伸縮縫作為本次澆筑的結(jié)束位置（混凝土面板每4m設(shè)置一道伸縮縫），多鋪筑的混凝土清理出坡面，另行處理。

四、結(jié)束語(yǔ)

南水北調(diào)中線(xiàn)一期干線(xiàn)工程新鄉(xiāng)段是南水北調(diào)工程在河南省境內(nèi)的重要組成部分，通過(guò)對(duì)大面積薄壁結(jié)構(gòu)混凝土裂縫產(chǎn)生的原因進(jìn)行分析和總結(jié)，進(jìn)一步制定和完善了防止和減少薄壁結(jié)構(gòu)混凝土裂縫的具體措施，對(duì)指導(dǎo)今后南水北調(diào)工程渠道機(jī)械化襯砌施工有重要的意義。