南水北調(diào)中線局河南直管建管局 河南省鄭州市 450000

摘要：自改革開(kāi)放以來(lái)，我國(guó)建設(shè)規(guī)模不斷加大。由于受各種因素影響，混凝土裂縫作為水利工程的常見(jiàn)問(wèn)題、通病問(wèn)題。隨著建設(shè)規(guī)模加大，裂縫現(xiàn)象越來(lái)越突出。本文通過(guò)沙河箱基渡槽槽身混凝土裂縫處理方法，主要探討了混凝土裂縫產(chǎn)生的原因、處理方法及處理后的效果評(píng)價(jià)。

關(guān)鍵詞：沙河箱基渡槽；槽身；裂縫；處理

1、工程概況

南水北調(diào)中線一期工程總干渠沙河南～黃河南段的沙河渡槽段工程位于河南省魯山縣城東。箱基渡槽一般每20m一節(jié)，槽身采用矩形雙槽布置形式，為C30鋼筋砼結(jié)構(gòu)，槽身凈寬2×12.5m，槽身側(cè)墻凈高7.8m，槽身底板兼作涵洞頂板，側(cè)墻為變斷面型式，下部寬1.25m，上部寬0.5m，側(cè)墻頂部設(shè)寬1.5m人行道。下部支承結(jié)構(gòu)為箱形涵洞，洞身長(zhǎng)與上部槽身寬對(duì)應(yīng)，單聯(lián)長(zhǎng)15.2m，順槽向每三孔一聯(lián)，相應(yīng)每節(jié)槽身單節(jié)長(zhǎng)20m；涵洞孔寬5.5～5.8m，孔高為5.5m～9.1m。槽底比降1/5900。

2、裂縫成因分析

混凝土中產(chǎn)生裂縫有多種原因，主要是溫度和濕度的變化，混凝土的脆性和不均勻性，以及結(jié)構(gòu)不合理，原材料不合格（如堿骨料反應(yīng)），模板變形，基礎(chǔ)不均勻沉降等。

混凝土硬化期間水泥放出大量水化熱，內(nèi)部溫度不斷上升，在表面引起拉應(yīng)力。后期在降溫過(guò)程中，由于受到基礎(chǔ)或老混凝上的約束，又會(huì)在混凝土內(nèi)部出現(xiàn)拉應(yīng)力。氣溫的降低也會(huì)在混凝土表面引起很大的拉應(yīng)力。當(dāng)這些拉應(yīng)力超出混凝土的抗裂能力時(shí)，即會(huì)出現(xiàn)裂縫。許多混凝土的內(nèi)部濕度變化很小或變化較慢，但表面濕度可能變化較大或發(fā)生劇烈變化。如養(yǎng)護(hù)不周、時(shí)干時(shí)濕，表面干縮形變受到內(nèi)部混凝土的約束，也往往導(dǎo)致裂縫。

3、裂縫分類

渡槽側(cè)墻與底板出現(xiàn)大小不一的裂縫，按照技術(shù)要求規(guī)定，裂縫分類見(jiàn)下表：

混凝土結(jié)構(gòu)裂縫檢查判別標(biāo)準(zhǔn)

項(xiàng) 目Ⅰ 類Ⅱ 類III 類

鋼筋混凝土縫寬<0.2mm

縫長(zhǎng)<100cm

縫深不超過(guò)鋼筋保護(hù)層縫寬0.2mm～0.4mm

縫長(zhǎng)100cm～400cm

縫深超過(guò)鋼筋保護(hù)層

小于結(jié)構(gòu)厚度1/2縫寬>0.4mm

縫長(zhǎng)>400cm

縫深大于結(jié)構(gòu)厚度1/2

4、裂縫處理方法及過(guò)程

裂縫處理措施方法主要：Ⅰ類裂縫表面涂抹封閉法，采用露盾水泥基滲透結(jié)晶性防水涂料。Ⅱ類裂縫及以上裂縫注漿法，采用K-801裂縫修補(bǔ)結(jié)構(gòu)膠。

裂縫處理工藝試驗(yàn)選擇第85跨右聯(lián)槽身側(cè)墻Ⅰ類裂縫、Ⅱ類裂縫各1～2條進(jìn)行試驗(yàn)。

4.1Ⅰ類裂縫封閉處理

4.1.1、Ⅰ類裂縫封閉處理工藝流程

裂縫調(diào)查→涂刷水泥基滲透結(jié)晶性防水涂料→表面封閉→養(yǎng)護(hù)

4.1.2、Ⅰ類裂縫封閉處理步驟

步驟1：打磨清理及基面濕潤(rùn)

采用手提式砂輪機(jī)打磨至堅(jiān)實(shí)的混凝土面，并清理干凈；用水充分濕潤(rùn)處理過(guò)的待施工的施工基面，保持混凝土結(jié)構(gòu)得到充分的濕潤(rùn)、潤(rùn)透，但不宜有明水。

步驟2：制漿

（1）水泥基滲透結(jié)晶性防水涂料、粉料與干凈的水調(diào)和（水內(nèi)要求無(wú)鹽、無(wú)有害成分），混合時(shí)可用手電鉆裝上有葉片的攪拌棒或戴上膠皮手套用手及抹子攪拌。

（2）水泥基滲透結(jié)晶性防水涂料、粉料與水的調(diào)和比：按照容積比，涂刷時(shí)用5份料2.5份水調(diào)和。

（3）水泥基滲透結(jié)晶性防水涂料灰漿的調(diào)制：將計(jì)量過(guò)的粉料與水倒入容器內(nèi)，用攪拌物充分?jǐn)嚢?-5分鐘，使料拌和均勻；一次調(diào)料不宜過(guò)多（調(diào)成后不準(zhǔn)再加水及粉料，一次成型），要在20分鐘內(nèi)用完。

步驟3：涂刷

（1）水泥基滲透結(jié)晶型防水涂料涂刷時(shí)要用專用半硬的尼龍刷。

（2）涂刷時(shí)要注意來(lái)回用力，確保凹凸處滿涂，并厚薄均勻。

（3）在平面或臺(tái)階處進(jìn)行施工時(shí)須注意將水泥基滲透結(jié)晶型防水涂料涂刷均勻，陰陽(yáng)角處要涂刷均勻，不能有過(guò)厚的沉積，防止在過(guò)厚處出現(xiàn)開(kāi)裂。

（4）一般要求涂刷2道，即在第1層涂料達(dá)到初步固化（約1～2h）后，進(jìn)行第2道涂料涂刷。當(dāng)?shù)?道涂料干燥過(guò)快時(shí)，應(yīng)澆水濕潤(rùn)后再進(jìn)行第2道涂料涂刷。

步驟4：檢驗(yàn)

（1）水泥基滲透結(jié)晶型防水涂料涂層施工完畢后，須檢查涂層是否均勻，如有不均勻處，須進(jìn)行修補(bǔ)。

（2）水泥基滲透結(jié)晶型防水涂料涂層施工完畢后，須檢查涂層是否有暴皮現(xiàn)象，如有，暴皮部位需要清除，并進(jìn)行基面再處理后，再次用水泥基滲透結(jié)晶型防水涂料涂刷。

（3）水泥基滲透結(jié)晶型防水涂料涂層的返工處理：返工部位的基面，均需潮濕，如發(fā)現(xiàn)有干燥現(xiàn)象，則需噴灑水后再進(jìn)行水泥基滲透結(jié)晶型防水涂料涂層的施工，但不能夠有明水出現(xiàn)。

步驟5：養(yǎng)護(hù)

（1）水泥基滲透結(jié)晶型防水涂料終凝后3-4小時(shí)或根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)濕度而定，采用噴霧式撒水養(yǎng)護(hù)，每天噴水養(yǎng)護(hù)3-5次，連續(xù)2-3天，外施工時(shí)要注意避免雨水沖壞涂層。

（2）施工過(guò)程中48小時(shí)內(nèi)避免雨淋、霜凍、日曬、沙塵暴、污水及高溫烘烤。

（3）養(yǎng)護(hù)期間不得碰撞防水層。

4.2 Ⅱ類裂縫與Ⅲ類裂縫灌膠處理

對(duì)寬度≥0.20mm的裂縫（Ⅱ類裂縫與Ⅲ類裂縫），采用恒定低壓壓注K-801膠液對(duì)裂縫進(jìn)行灌注，以達(dá)到對(duì)裂縫的修補(bǔ)。

4.2.1、Ⅱ類裂縫與Ⅲ類裂縫灌注處理工藝流程

裂縫檢查→清理裂縫→粘貼灌膠嘴→封閉裂縫→壓氣試驗(yàn)→灌漿→表面涂裝。

4.2.2、Ⅱ類裂縫與Ⅲ類裂縫灌注處理步驟

步驟1：清縫及裂縫表面處理：將所有裂縫兩邊30mm～40mm范圍內(nèi)的灰塵用毛刷或壓縮空氣清除干凈，鑿去浮漿，然后用丙酮清洗，清除裂縫周圍的油污。

步驟2：粘貼灌漿嘴：灌漿嘴的間距根據(jù)縫長(zhǎng)及縫寬確定，寬縫宜稀，窄縫宜密一般在350mm～400mm之間。每條裂縫上至少應(yīng)有一個(gè)進(jìn)漿嘴和一個(gè)出漿嘴。

步驟3：裂縫表面封閉：為使混凝土縫隙完全充滿漿液，并保證壓力，同時(shí)又保證漿液不外滲，必須對(duì)已處理過(guò)的裂縫表面用K-801膠底膠沿裂縫走向從上至下均勻涂刷兩遍，形成寬60mm～80mm的封閉帶。

步驟4：壓氣試驗(yàn)

結(jié)構(gòu)膠封閉帶硬化后，需進(jìn)行壓氣試驗(yàn)，氣壓控制在0.2～0.5MPa，對(duì)漏氣部位進(jìn)行再次封閉。

步驟4：灌注膠液操作

灌注裂縫采用空氣泵壓注法，壓漿罐與灌漿嘴用聚氯乙稀高壓透明管相連接，連接要求嚴(yán)密不漏氣。在灌漿過(guò)程中注意控制壓力逐漸升高，防止驟然加壓裂縫擴(kuò)大，壓力宜控制在0.2～0.5MPa。

灌漿次序?yàn)椋河傻投酥饾u壓向高端，從一端開(kāi)始?jí)簼{后，待另一端的灌漿嘴在排出裂縫內(nèi)的氣體后流出的漿液濃度與壓入漿液濃度相同時(shí)，可關(guān)閉出漿嘴閥門(mén)，并保持壓力1～3分鐘。

步驟5：表面處理

對(duì)于已灌完的裂縫，待漿液聚合固化后將灌漿嘴拆除，并將灌漿嘴處用膠泥抹平，待膠泥固化后進(jìn)行表面打磨處理和養(yǎng)護(hù)。

4.3 灌注裂縫參數(shù)

封閉狀態(tài)：封閉帶寬60mm～80mm，滿足壓氣試驗(yàn)不漏氣；

壓漿嘴分布：間距350mm～400mm（寬縫宜稀，窄縫宜密）；

灌漿壓力：宜控制在0.2～0.5MPa；

灌漿完成狀態(tài)：不再進(jìn)膠后保持壓力1～3分鐘。

5、處理效果檢查

5.1、外觀檢查

0.2㎜以下裂縫采用表面涂抹法進(jìn)行修補(bǔ)，修補(bǔ)完成后表面為一寬度約8～12㎝的條帶，表面較粗糙。0.2㎜以上裂縫采用低壓注漿法進(jìn)行修補(bǔ)，修補(bǔ)時(shí)嚴(yán)格按注漿技術(shù)要求進(jìn)行操作。涂抹法用露盾水泥基滲透結(jié)晶性防水涂料與混凝土結(jié)合后，可向混凝土內(nèi)部滲透，在混凝土中形成不容于水的結(jié)晶體，填塞毛細(xì)孔道，從而使混凝土致密，防水。水泥基滲透結(jié)晶性防水涂料處理過(guò)的混凝土多年后遇水，材料中的活性物質(zhì)還能重新激活，混凝土中未完全水化的成分再產(chǎn)生結(jié)晶，封閉后期形成的裂縫。

5.2、鉆芯取樣

2013年5月9日對(duì)現(xiàn)場(chǎng)注漿法裂縫進(jìn)行了取樣。擬對(duì)取自85-yy2、85- yz1、85- yz2三條裂縫處（處理后）的鉆芯芯樣進(jìn)行劈裂抗拉強(qiáng)度試驗(yàn)，通過(guò)比較劈裂面與處理面的相對(duì)位置，以驗(yàn)證裂縫處理方法的有效性。

結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)所取鉆芯材料及試驗(yàn)要求，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)所取鉆芯材料進(jìn)行加工，詳細(xì)尺寸如下所示：

85-yy2：直徑：48mm、長(zhǎng)度：48mm；

85-yz1：直徑：55mm、長(zhǎng)度：55mm；

85-yz2：直徑：50mm、長(zhǎng)度：40mm；

對(duì)所取芯樣進(jìn)行了目測(cè)檢查，縫內(nèi)填充、膠結(jié)較好。

5.3、聲波測(cè)試

5月7日～5月10日在渡槽沿線85～88跨東、西區(qū)域選取裂縫進(jìn)行聲波檢查，每條裂縫布置修補(bǔ)前、修補(bǔ)后以及附近無(wú)裂縫區(qū)域3條測(cè)線進(jìn)行測(cè)試。

裂縫處聲波試驗(yàn)分為不跨縫測(cè)線、跨縫測(cè)線。量測(cè)時(shí)根據(jù)實(shí)際情況采用黃油作耦合劑，沿測(cè)線向兩端進(jìn)行測(cè)試，測(cè)點(diǎn)間距為200mm、300mm、400m m、500mm、600mm。

6、結(jié)論

重點(diǎn)對(duì)比分析85區(qū)域yy2、yz1、yz2裂縫處理前、處理后以及附近區(qū)域無(wú)裂縫處的聲波波速值，可以很明顯得到波速值范圍：無(wú)裂縫區(qū)>裂縫理后>裂縫處理前，裂縫處理后聲波波速值較處理前提高了較多。

波速差距可能來(lái)源于灌漿材料與混凝土材料本身的波傳導(dǎo)率的差異，表明了裂縫處理方法是有效的。

鉆芯試件劈裂抗拉強(qiáng)度的平均值約為2.5534MPa，達(dá)到了相應(yīng)混凝土標(biāo)號(hào)的強(qiáng)度等級(jí)要求。

對(duì)比混凝土樣芯劈裂試驗(yàn)前的灌漿線和劈裂試驗(yàn)后的破裂面，可以發(fā)現(xiàn)劈

裂試驗(yàn)的破裂面與灌漿線完全不重合，同時(shí)灌漿線完整，證明了灌漿處理方的正確性和合理性。

7、總結(jié)語(yǔ)

（1）裂縫治理首先要分析產(chǎn)生裂縫的原因；然后結(jié)合建筑物的防水等級(jí)要求，根據(jù)裂縫的特點(diǎn)和防水材料性能及施工工藝選擇相應(yīng)的防水材料和施工工藝。

（2）根據(jù)孔隙大小和施工現(xiàn)場(chǎng)的滲漏情況，選擇可灌性各異的化灌材料進(jìn)行灌漿處理，可最大程度地保護(hù)混凝土不受水的侵蝕。水溶性聚氨酯化灌材料具有良好的親水性，遇水中可分散、乳化進(jìn)而凝固，可在防滲漏工程中得到廣泛的應(yīng)用。

（3）當(dāng)混凝土內(nèi)部的滲水通道和縫隙非常細(xì)小難以封閉時(shí)，可采用嵌填彈、塑性及剛性密封材料或涂布鞋高分子防水涂料等工藝作為輔助手段從混凝土縫面進(jìn)行防滲處理。

（4）“灌、堵、嵌、涂相結(jié)合裂縫治理技術(shù)”是從工程實(shí)踐中總結(jié)出來(lái)的一種防水技術(shù)。工程實(shí)踐證明，這是一種工藝簡(jiǎn)便，行之有效的實(shí)用施工技術(shù)。

參考文獻(xiàn)：

[1]《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》GB50204-2002

[2]《水工混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》SDJ-78和SL/T191-96

[3]《水利水電建設(shè)工程驗(yàn)收規(guī)程》SL223-1999

[4]《水利水電工程施工質(zhì)量評(píng)定規(guī)程》SL176-1996

[5]《混凝土壩養(yǎng)護(hù)修理規(guī)程》SL230-98

[6]《混凝土質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)》GB50164-92

[7]《水工混凝土施工規(guī)范》SDJ207-82

作者簡(jiǎn)介：

陳凱歌，性別：男，出生日期：1981年9月，單位名稱：南水北調(diào)中線局河南直管建管局，現(xiàn)職稱：工程師，所評(píng)職稱：副高級(jí)工程師，郵編：461500。

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警示牌和安全警示牌；并制作宣傳圖畫(huà)提示使用方法等。

四、深基坑的施工技術(shù)

1、施工準(zhǔn)備

在進(jìn)行深基坑施工之前，一般主要進(jìn)行施工技術(shù)、施工方案、施工機(jī)械以及施工人員等方面的準(zhǔn)備。首先，對(duì)施工地點(diǎn)的土質(zhì)、周圍建筑環(huán)境、道路分布等各方面條件進(jìn)行詳細(xì)的調(diào)查，綜合各方面因素進(jìn)行最優(yōu)的方案設(shè)計(jì)，然后根據(jù)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行施工組織和施工方案的設(shè)計(jì)。

2、施工方法及施工機(jī)械的選擇

首先，應(yīng)選定主要的施工參數(shù)，包括深基坑的支撐形式、幾何尺寸、以及基坑規(guī)模等，確定開(kāi)挖參數(shù)及分層開(kāi)挖的深度等。深基坑開(kāi)挖方法主要包括逆作法、盆式挖土法、放坡挖土法等。選擇合理的開(kāi)挖方法，保證基坑開(kāi)挖方法和順序與施工設(shè)計(jì)相符。為確保井點(diǎn)降水正常，必須先排水再挖土，挖土高度達(dá)到標(biāo)高后，應(yīng)及時(shí)澆筑底板和墊層，在進(jìn)行挖掘時(shí)，應(yīng)避免挖掘機(jī)沖抓和碰撞，以免挖掘機(jī)碾壓到工程支撐梁及工程樁，加強(qiáng)監(jiān)控點(diǎn)保護(hù)，并標(biāo)明保護(hù)標(biāo)志。應(yīng)選擇合適的施工機(jī)械，確保深基坑工程的施工進(jìn)度。應(yīng)根據(jù)施工工期及預(yù)算挖量等參數(shù)作為挖土機(jī)械及運(yùn)輸車輛的選擇依據(jù)。在施工過(guò)程中，應(yīng)根據(jù)施工進(jìn)度及現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，對(duì)機(jī)械數(shù)量及開(kāi)挖進(jìn)度進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。

3、施工中做好支護(hù)技術(shù)

深基坑支護(hù)應(yīng)參照基坑開(kāi)挖深度，采用不同的支撐方式進(jìn)行支護(hù)，并通過(guò)回灌技術(shù)、井點(diǎn)降水以及挖掘機(jī)卸荷等，減少施工工期和投資成本，確保深基坑及周邊建筑的安全性。進(jìn)行深基坑支護(hù)施工時(shí)，應(yīng)充分利用原有支護(hù)樁，在符合施工要求的情況下，保留支護(hù)樁，節(jié)約施工成本。應(yīng)確保深基坑支護(hù)樁施工的可靠性和安全性，以免基坑周圍因降水不當(dāng)引起土體變形導(dǎo)致周邊管線、道路以及鄰近建筑的沉降過(guò)大和不均。應(yīng)按照施工操作原則進(jìn)行支護(hù)施工，選擇科學(xué)合理的施工處理方法，對(duì)于不同的深基坑支護(hù)，應(yīng)采用不同的支撐方式，必要時(shí)加設(shè)內(nèi)撐，并采用回灌技術(shù)或井點(diǎn)降水進(jìn)行降水處理。

4、錨桿技術(shù)

這一技術(shù)的運(yùn)用能給深基坑開(kāi)挖創(chuàng)造足夠的空間區(qū)域。讓不同的機(jī)械設(shè)備都能充分運(yùn)用到基坑開(kāi)挖操作中，錨桿技術(shù)最早運(yùn)用于中國(guó)的北方地區(qū)。在車站、商業(yè)大廈等大型建筑物中的運(yùn)用較廣。經(jīng)過(guò)建筑專家的多方檢測(cè)，對(duì)于錨桿技術(shù)施工運(yùn)用到的工藝、材料等都進(jìn)行了合理改進(jìn)，對(duì)于施工的安全指數(shù)也有了很大的提高。

5、地下水處理

在深基坑開(kāi)挖過(guò)程中，應(yīng)保持基坑干燥及邊坡穩(wěn)定，以免地下積水對(duì)施工進(jìn)度造成影響，或邊坡松動(dòng)造成事故發(fā)生。如基坑土質(zhì)較軟或出現(xiàn)積水，則會(huì)導(dǎo)致工人站立困難，影響施工操作，因此在進(jìn)行基坑施工時(shí)，應(yīng)做好地下水的處理工作?？刹捎弥顾ㄌ幚淼叵滤诨又苓呍O(shè)置止水帷幕，防止地下水進(jìn)入基坑內(nèi)，可通過(guò)地下連續(xù)墻、沉井法或灌漿法來(lái)達(dá)到止水的目的；也可采用排水法處理地下水，如井點(diǎn)降水和明溝排水等，井點(diǎn)降水具有操作簡(jiǎn)便，容易掌握的特點(diǎn)，是處理地下水的好方法。井點(diǎn)降水的具體步驟為：在深基坑工程周圍，設(shè)置具有滲水作用的井點(diǎn)管，并設(shè)置抽水設(shè)施，將地下水抽出，直至地下水將至設(shè)計(jì)高度。井點(diǎn)降水可用于不同形狀的深基坑中，對(duì)邊坡具有一定的穩(wěn)定作用，維持基坑內(nèi)土干燥可以有效提高深基坑施工效率，從而提高工程質(zhì)量。

結(jié)束語(yǔ)

綜合上面內(nèi)容，建筑項(xiàng)目深基坑工程是一項(xiàng)非常復(fù)雜的工程。在進(jìn)行施工方案設(shè)計(jì)時(shí)，必須對(duì)實(shí)際情況進(jìn)行綜合的考慮。對(duì)于一些可能出現(xiàn)的情況，也要做好相應(yīng)的應(yīng)急方案的設(shè)計(jì)。對(duì)于一些特殊點(diǎn)以及特殊結(jié)構(gòu)也，要采取針對(duì)性的方案設(shè)計(jì)，確保深基坑工程的安全性以及可靠性。

參考文獻(xiàn)：

[1]張長(zhǎng)友.建筑深基坑支護(hù)施工技術(shù)的應(yīng)用研究[J].價(jià)值工程，2012.

[2]朱永清.復(fù)雜環(huán)境條件下深基坑綜合支護(hù)技術(shù)的應(yīng)用[J].施工技術(shù)，2011.

[3]周堯程，湯慶其.談?wù)劯邔咏ㄖ罨又ёo(hù)施工流程[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2012.