南水北調(diào)渠道襯砌裂縫的成因與處理的探討

胡長明，高承恩

1.中國水電建設(shè)集團十五工程局有限責(zé)任公司，陜西 西安 710000 2.河南科光工程建設(shè)監(jiān)理有限公司，河南 三門峽 472400

1 襯砌混凝土裂縫的成因分析及預(yù)防措施

1.1 土方回填施工缺陷

在進行土方回填時，由于壓實不均造成局部干密度沒有達標(biāo)，另外在原狀土與回填土交界處由于不均勻沉降都會造成混凝土面產(chǎn)生裂縫，此類裂縫稱為沉陷裂縫，常見于渠底，表現(xiàn)為一般與地面垂直或呈現(xiàn)30°～45°方向發(fā)展，往往出現(xiàn)較大的貫穿性沉陷裂縫，上下或左右有一定的錯距。

主要預(yù)防措施：1）回填前要對原基面進行徹底清基，將腐質(zhì)物進行徹底的清除；2）渠道回填部位一定要壓實均勻，且要達到最大干密度，無法采用機械化施工時必須采用人工夯實，尤其對渠道與建筑物交叉部位回填要進行嚴格要求，必要時將土方做成臺階狀，以利于回填土與原狀土的連接；3）渠道高填方段要預(yù)留足夠的沉降期后才能進行襯砌；4）對坡面局部超挖引起的松軟基礎(chǔ)在鋪砂前要對地基進行必要的夯實或地基加固處理；5）鋪設(shè)保溫板時要注意連接牢固，鋪設(shè)平整，不得產(chǎn)生局部下沉；6）要做好坡面排水、防水工作，對基礎(chǔ)有滲水或地下水的部位要做好排水設(shè)施，及時排除積水，防止?jié)仓^程中地基被水浸泡，對澆筑成型后的坡面要及時安裝路緣石，防止雨水從頂部灌入混凝土底部。

1.2 襯砌混凝土施工缺陷

1）由于混凝土配合比設(shè)計不當(dāng)導(dǎo)致混凝土內(nèi)外干縮程度不同而產(chǎn)生裂縫，此類裂縫通常在混凝土澆筑完后一周左右或混凝土養(yǎng)護結(jié)束后一段時間產(chǎn)生，表現(xiàn)為縱橫性的，無規(guī)律的，分布不均的裂縫；

2）混凝土澆筑或運輸過程中由于振搗不均勻或漏振、過振，運輸距離過長，造成水泥混凝土離析、密實度差，水泥混凝土內(nèi)部氣泡不能完全排除，這些因素不僅會降低結(jié)構(gòu)的整體強度， 還會造成水泥混凝土有較大的收縮，致使水泥混凝土微觀裂縫迅速擴展，形成宏觀裂縫。

主要預(yù)防措施：

1）把好混凝土原材料檢驗關(guān)，盡量選用干縮值較小，早期強度較高的硅酸鹽或普通硅酸鹽水泥；砂、石子的粗細度、含雜量要達到設(shè)計要求；

2）拌和混凝土?xí)r，要做好各種用料的數(shù)量和水灰比的控制，滿足混凝土和易性的要求；

3）混凝土運輸要滿足規(guī)范要求，因客觀情況運距過長時，混凝土必須進行2次攪拌；

4）應(yīng)嚴格控制振搗時間，使混凝土不過振、漏振或欠振，不出現(xiàn)露石、蜂窩、麻面等，要求機械振搗出漿，隨抹隨光，嚴禁2次上漿；

5）襯砌成型后的混凝土在初凝前應(yīng)及時用磨光機抹面壓光，消除表面起泡，使混凝土表面平整光滑，無磨痕，在磨光機抹面壓光時應(yīng)使其對混凝土表面產(chǎn)生一定壓力，使混凝土更加密實，消除混凝土初凝過程中產(chǎn)生的表面裂縫；

6）襯砌完成后應(yīng)及時切割伸縮縫，切縫深度要嚴格按照規(guī)范要求進行，切割伸縮縫應(yīng)在襯砌混凝土抗壓強度為1MPa～5MPa時進行。

2.3 養(yǎng)護方面的缺陷

由于養(yǎng)護不及時造成混凝土在凝結(jié)前表面因失水較快而產(chǎn)生的收縮。此類裂縫常出現(xiàn)在混凝土表面，形狀規(guī)則長短不一，互不連貫，裂縫較淺，一般在混凝土澆筑后4h～5h 左右出現(xiàn)，當(dāng)外界氣溫高，風(fēng)速大，氣候干燥時易出現(xiàn)。

主要預(yù)防措施：

混凝土澆筑完盡量晚拆模，拆模后要立即覆蓋，并及時對澆筑的混凝土進行灑水養(yǎng)護，水源無保障或溫度較低時宜采用噴灑養(yǎng)護劑養(yǎng)護，養(yǎng)護期應(yīng)以水泥混凝土強度增長最快的階段為準，即7～28天，最好能長些。

3 混凝土裂縫的處理

裂縫處理前均應(yīng)根據(jù)裂縫的寬度、裂縫的分布數(shù)量和材料的不同特征，采用不同的處理方法。處理后的裂縫要能保證結(jié)構(gòu)原有的整體性、防水防滲漏、抗凍、保溫等功能，充分考慮技術(shù)上的可行與施工條件的許可。處理方案還需經(jīng)設(shè)計單位批準。主要修補措施主要有以下一些方法。

3.1 表面修補法

表面修補法是最簡單也是最常見的處理方法，它適用于穩(wěn)定的、表面的、縫寬較小的裂縫。處理措施是在裂縫的表面涂抹水泥漿、環(huán)氧膠泥，在防護的同時為了防止混凝土受到各種作用的影響繼續(xù)開裂，通?？刹捎迷诹芽p的表面粘貼玻璃纖維布等措施。此種方法即可以保證混凝土的整體性，又可以達到防水目的。

3.2 鑿槽嵌縫法

此法適用于中等寬度裂縫，即將裂縫切成深2cm、寬15cm～20cm 的凹槽，或人工將裂縫鑿成寬10cm、深5cm 的V 形槽，在槽內(nèi)濕潤后鋪涂預(yù)縮砂漿或丙乳砂漿抹平。深進裂縫和貫穿裂縫可按照厚度沿裂縫條狀切除，寬度為20cm，然后重新澆筑混凝土，澆筑時，在混凝土中按設(shè)計要求添加適量膨脹劑。

3.3 灌注法

灌注法主要適用于對結(jié)構(gòu)整體性有影響或有防滲要求的混凝土裂縫的修補。它是利用壓力設(shè)備將膠結(jié)材料壓入混凝土的裂縫中，膠結(jié)材料硬化后與混凝土形成整體，從而起到封堵加固的目的。常用的膠結(jié)材料有水泥砂漿、環(huán)氧樹脂、甲基丙烯酸酯、聚氨酯等化學(xué)材料。

3.4 拆除重新澆筑混凝土

當(dāng)混凝土嚴重損害時，應(yīng)將損壞的單塊板拆除掉，然后重新澆筑新的混凝土。

4 結(jié)論

渠道襯砌混凝土板裂縫是相當(dāng)普遍的難題，從施工角度來看，主要受土方回填的質(zhì)量、削坡的質(zhì)量、混凝土澆筑的控制，切縫時間的掌握以及養(yǎng)護等因素的影響，但只要經(jīng)過因地制宜改進設(shè)計，加強施工管理，混凝土襯砌裂縫是可以預(yù)防的。實踐證明，以上裂縫處理措施投資小，施工簡單易行，效果較好，可以廣泛采用。

[1]崔宏才.渠道混凝土襯砌裂縫產(chǎn)生的原因及防治.河北水利，2007，8.

[2]李安國.渠道防滲工程技術(shù).北京：中國水利水電出版社，1998.

[3]陳國林.淺析混凝土渠道裂縫的預(yù)防預(yù)處理.中國水運，2008.