張鄭鋒

中國(guó)水電建設(shè)集團(tuán)十五工程局有限公司 陜西西安 710000

1 渠道襯砌混凝土裂縫問題分析

常見的渠道襯砌混凝土裂縫主要有滲水裂縫、沉降裂縫、溫度裂縫、干縮裂縫，除此之外，如果施工過程中使用了不合格的原材料也可能會(huì)引起裂縫[1]。

1.1 滲水裂縫

形成滲水裂縫的主要原因有設(shè)計(jì)中沒有達(dá)到相對(duì)的強(qiáng)度要求、施工過程中沒有采用密實(shí)度相同的混凝土進(jìn)行澆筑、沒有科學(xué)地進(jìn)行排水管的預(yù)埋，除此之外不合理的養(yǎng)護(hù)和突然性的降雨也可能會(huì)造成渠道的上層滯水不斷排泄入渠道內(nèi)，渠道內(nèi)密實(shí)度薄弱的部位就會(huì)形成裂縫，發(fā)生滲水，從而造成滲水裂縫。

1.2 沉降裂縫

在前期襯砌混凝土澆筑的過程中，如果基礎(chǔ)土質(zhì)存在松軟、不均的情況，或者由于浸水或不實(shí)的土基等原因都可能產(chǎn)生沉降裂縫。沉降裂縫會(huì)造成混凝土襯砌的沉陷。沉降裂縫的寬度大多不超過1毫米，且多為縱貫裂縫。

1.3 溫度裂縫

渠道襯砌混凝土施工的主要材料就是混凝土，而混凝土具有熱脹冷縮性質(zhì)。當(dāng)外界溫度發(fā)生劇烈變化時(shí)，混凝土就會(huì)出現(xiàn)變形現(xiàn)象，從而導(dǎo)致溫度裂縫。如果外界溫度急劇下降，就會(huì)有一定的拉力在混凝土內(nèi)部產(chǎn)生，而混凝土具有較弱的抗拉強(qiáng)度，從而造成拉張裂縫?；鶎拥牟煌矔?huì)產(chǎn)生對(duì)混凝土不同的約束狀況，過大的約束會(huì)使混凝土表層更容易出現(xiàn)拉應(yīng)力。拉張裂縫的形成幾率還會(huì)受到混凝土襯砌厚度的影響，過小的厚度會(huì)增大拉張裂縫形成的幾率。

1.4 干縮裂縫

混凝土是一種人造材料，主要由石料、天然砂、水泥等集料加水、澆注而成。在混凝土硬化過程中，水由內(nèi)向外蒸發(fā)，水泥中的水泥逐漸干縮，產(chǎn)生變形。由于模板和地基地約束，產(chǎn)生了拉應(yīng)力，當(dāng)拉應(yīng)力達(dá)到一定程度時(shí)，會(huì)出現(xiàn)干縮裂縫。干縮裂縫一般呈規(guī)則走向，寬度較小，屬于表面裂縫，影響混凝土干縮裂縫的主要因素有現(xiàn)場(chǎng)養(yǎng)護(hù)、外加劑種類、骨料級(jí)配及粒徑、水泥用量及品種、水灰比等[2]。

2 渠道襯砌混凝土裂縫防治預(yù)防及養(yǎng)護(hù)

2.1 嚴(yán)格控制渠道土方的填筑質(zhì)量

預(yù)防沉降裂縫必須做好渠道基礎(chǔ)的處理，遇到不符合設(shè)計(jì)要求的軟弱地基必須經(jīng)處理達(dá)到要求后方可進(jìn)行下一道工序的施工。

回填前，必須清除不適合填筑的根、雜草、垃圾、廢渣等雜土，嚴(yán)格控制土塊尺寸。注意回填土含水量，當(dāng)含水量低時(shí)，在取土區(qū)周圍修建圍堰，用灑水車填筑土場(chǎng)，并充分調(diào)整土料含水量。試驗(yàn)檢測(cè)人員應(yīng)反復(fù)檢測(cè)土料含水量，采用全斷面開挖方法，提高土料均勻性，用反鏟均勻混合土料，再裝車運(yùn)至施工現(xiàn)場(chǎng)渠道填筑。回填時(shí)，必須按規(guī)定的施工方法和工藝進(jìn)行接縫處理，嚴(yán)禁欠壓、超壓。

2.2 嚴(yán)格控制渠道土方的開挖質(zhì)量

渠道開挖前，要進(jìn)行精確測(cè)量放樣，在渠道開挖時(shí)要采用挖掘機(jī)倒退法進(jìn)行分段開挖，且不得超挖。

為保證開挖后的邊坡和溝底平整，在二次機(jī)械修整時(shí)，應(yīng)在挖掘機(jī)斗齒處焊接鋼板。開挖過程中應(yīng)預(yù)留20cm 的保護(hù)層，以免干擾渠道的地基。人工開挖保護(hù)層時(shí)，應(yīng)按給定標(biāo)高和坡度線開挖。挖出的土應(yīng)及時(shí)清理，隨挖隨運(yùn)。剩余土不得長(zhǎng)時(shí)間堆放在工作面上。渠底及渠坡修整時(shí)，按設(shè)計(jì)標(biāo)高施工。局部超挖時(shí)，應(yīng)將修整好的土料澆水夯實(shí)回填，經(jīng)檢驗(yàn)合格后方可進(jìn)行下道工序施工。

2.3 材料選擇和混凝土配合比控制

設(shè)計(jì)人員應(yīng)深入施工現(xiàn)場(chǎng)，根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)的施工工藝和澆筑后混凝土板的質(zhì)量，合理選擇混凝土的設(shè)計(jì)坍落度。坍落度增大，收縮值增大。根據(jù)砂石原材料質(zhì)量，及時(shí)調(diào)整施工配合比，避免襯砌混凝土出現(xiàn)裂縫。另外，施工時(shí)必須嚴(yán)格按照混凝土的施工配合比進(jìn)行。

2.4 混凝土的施工方法及溫度控制

混凝土澆筑前，必須在坡面灑水，但要注意適量。鋪設(shè)土工膜時(shí)，應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)販囟茸兓秶彤a(chǎn)品規(guī)格，預(yù)留因溫度變化引起的膨脹。鋪設(shè)后的土工膜應(yīng)自然松弛，支撐層應(yīng)粘貼無懸空，以免影響混凝土厚度，造成混凝土板開裂[3]。

混凝土的澆筑溫度和最高溫升應(yīng)滿足規(guī)范要求，盡量縮短混凝土運(yùn)輸和等待卸料的時(shí)間。混凝土運(yùn)輸工具在混凝土運(yùn)輸過程中應(yīng)采取保溫、遮陽措施，以降低溫升?；炷寥雮}(cāng)后，及時(shí)平整振搗，加快覆蓋速度，縮短混凝土暴露時(shí)間。

3 混凝土養(yǎng)護(hù)問題

加強(qiáng)混凝土養(yǎng)護(hù)是防止混凝土表面裂縫的重要環(huán)節(jié)。襯砌混凝土澆筑完成后，應(yīng)根據(jù)施工技術(shù)方案及時(shí)采取有效的養(yǎng)護(hù)措施，并應(yīng)符合以下規(guī)定：根據(jù)施工情況采用灑水養(yǎng)護(hù)，混凝土澆筑后12h內(nèi)覆蓋并保持濕潤(rùn)。

混凝土澆水養(yǎng)護(hù)時(shí)間：摻硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥或礦渣硅酸鹽水泥的混凝土，不少于7 天；摻緩凝劑或有抗?jié)B要求的混凝土，不少于14 天；澆水次數(shù)應(yīng)能使混凝土保持在濕態(tài)；混凝土養(yǎng)護(hù)用水應(yīng)與攪拌用水相同。用塑料布覆蓋的混凝土外露表面應(yīng)覆蓋嚴(yán)密，并在塑料布內(nèi)保持凝結(jié)水。襯砌混凝土達(dá)到規(guī)定強(qiáng)度前，不得拆除模板，不得踩踏混凝土，不得堆放施工機(jī)具和材料。

4 結(jié)語

充分認(rèn)識(shí)混凝土裂縫產(chǎn)生的原因，為更好地采取防裂措施提供了依據(jù)。在實(shí)際施工過程中，針對(duì)工程特點(diǎn)及環(huán)境因數(shù)。從原材料到混凝土成型養(yǎng)護(hù)，均采取必要的技術(shù)防裂措施，避免或減少了南水北調(diào)中線干線工程渠道襯砌混凝土裂縫的發(fā)生。