渠道混凝土襯砌裂縫產(chǎn)生原因及防治措施

李玖花

（河南省清豐縣水利局 河南 濮陽 457300）

渠道混凝土襯砌裂縫產(chǎn)生原因及防治措施

李玖花

（河南省清豐縣水利局 河南 濮陽 457300）

對渠道混凝土襯砌裂縫產(chǎn)生的原因進(jìn)行了分析并提出了襯砌混凝土裂縫的防治措施。

襯砌混凝土；裂縫；施工；防治

前言

渠道混凝土襯砌在施工過程和使用過程中會經(jīng)常出現(xiàn)裂縫，它不僅影響渠道的美觀，也會影響渠道使用性能和使用壽命。本文根據(jù)實踐經(jīng)驗分析了襯砌混凝土裂縫產(chǎn)生的原因，并提出了防治措施。

一、裂縫產(chǎn)生的原因

混凝土是一種以砂石骨料、水泥、水及其他外加材料按適當(dāng)比例配合，經(jīng)過均勻拌制、密實成型及養(yǎng)護(hù)硬化而成的人工石材。造成渠道襯砌混凝土裂縫的原因很多，主要有坡基的不均勻沉降，襯砌混凝土的溫度應(yīng)力、干縮、材料、配合比及施工方法等。

沉陷裂縫是由于地基土質(zhì)不均、開挖坡基擾動或浸水造成的地基不均勻沉降所致。在挖渠時對坡基原狀土的擾動致使坡基土密實度達(dá)不到要求，且回填難度較大，均勻性差，難以承受襯砌混凝土的壓力，造成混凝土板沉陷扭曲、移位甚至坍塌。此類裂縫多為貫穿性裂縫，較大的沉陷裂縫有一定的錯位。

溫度應(yīng)力裂縫的成因較為復(fù)雜，基本的成因是混凝土澆筑后，水泥與水反應(yīng)產(chǎn)生水化熱，使得混凝土板內(nèi)部溫度不斷升高，而外界氣溫不斷變化，相鄰部位的混凝土由于溫度和溫降的不同而造成溫差，由此產(chǎn)生溫度應(yīng)力，當(dāng)溫度應(yīng)力超過混凝土的極限抗拉強度時，就產(chǎn)生溫度應(yīng)力裂縫。

干縮裂縫主要是混凝土表面失水或者自身收縮的原因而形成的裂縫。另外烈日暴曬，混凝土收縮值大以及現(xiàn)場養(yǎng)護(hù)措施不到位，也會致使混凝土早期脫水，引起收縮裂縫。

在現(xiàn)場澆搗混凝土?xí)r，振搗方法不當(dāng)，漏振、過振或振搗棒抽撤過快均會影響混凝土的密實性和均勻性，誘導(dǎo)裂縫的產(chǎn)生。

二、根據(jù)實踐經(jīng)驗著重談一下渠道襯砌混凝土裂縫防治措施

（一）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。

在回填土之前，一定要清除帶有樹根、雜草、垃圾、廢渣等不適合填筑的雜土，嚴(yán)格控制土塊粒徑。要注意回填土料的含水量，在其較低時，要在取土區(qū)周圍修筑圍堰，灑水車對土料場進(jìn)行灌水，充分調(diào)節(jié)土料的含水率，試驗檢測人員應(yīng)反復(fù)對土料的含水率進(jìn)行檢測，采取全斷面采掘的方式挖料來增強土料的均勻性，利用反鏟將土料拌制均勻后再裝車?yán)\至渠道填筑施工現(xiàn)場。在渠道填筑面將土料攤鋪均勻后，對土料含水率要再次進(jìn)行檢測，確保土料達(dá)到最優(yōu)含水率要求。

在回填土?xí)r一定要按規(guī)定的施工方法和工藝進(jìn)行接縫處理，杜絕欠壓、漏壓、超壓。相鄰施工段的作業(yè)面均衡上升，如不可避免出現(xiàn)高差時，以斜坡面相接。如結(jié)合面土料含水量較低時，要進(jìn)行撒水刨毛處理。

按碾壓試驗和根據(jù)現(xiàn)場施工條件修訂后確定的碾壓參數(shù)控制鋪料厚度、加水量、碾壓遍數(shù)。按規(guī)定的取樣頻率和試驗項目進(jìn)行現(xiàn)場取樣檢查，及時對實驗數(shù)據(jù)進(jìn)行整理和統(tǒng)計分析，用質(zhì)量管理圖進(jìn)行質(zhì)量管理，提高質(zhì)量管理水平。如填土出現(xiàn)“彈簧”、層間光面、層間中空，松土層或剪力破壞現(xiàn)象時，應(yīng)根據(jù)情況認(rèn)真處理。

由于氣候等原因停工的填筑工作面應(yīng)加以保護(hù)，復(fù)工時必須仔細(xì)清理，經(jīng)驗收合格后，方準(zhǔn)填土，并作記錄備查。在雨季時，填筑土料應(yīng)根據(jù)施工條件采取必要的措施，防止施工過程中含水量的增加，保證填筑質(zhì)量。碾壓時應(yīng)注意保持填筑面平整，以防雨水下滲和避免積水。雨后填筑面應(yīng)晾曬或加以處理，并經(jīng)檢驗合格后，方可繼續(xù)施工。

（二）嚴(yán)格控制渠道土方的開挖質(zhì)量

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

為了保證開挖后的邊坡和渠底平整，在二次機(jī)械精修時應(yīng)在挖掘機(jī)斗牙處焊接一塊鋼板。開挖時要預(yù)留20cm的保護(hù)層以免擾動渠道的土基。人工開挖保護(hù)層時，要按給定的高程和邊坡線進(jìn)行開挖。及時把挖掉的土進(jìn)行清理，隨開挖隨轉(zhuǎn)運，不要將多余的土長時間堆放在工作面上。在渠底和邊坡修整時，根據(jù)設(shè)計高程，掛線施工，萬一出現(xiàn)局部超挖現(xiàn)象，則利用修整的土料灑水夯實回填，經(jīng)檢驗合格后方可進(jìn)行下道工序施工。

（三）材料選擇和混凝土配合比控制

在拌制混凝土?xí)r一定要選用級配優(yōu)良的砂、石原材料，含泥量應(yīng)符合規(guī)范要求。在配合比設(shè)計中應(yīng)盡量控制好水灰比，同時摻加合適的減水劑。配合比設(shè)計中砂率、水灰比選擇不當(dāng)會造成混凝土和易性差，導(dǎo)致混凝土離析、泌水、保水性不良，增加收縮值。

配合比設(shè)計人員應(yīng)深入施工現(xiàn)場，依據(jù)施工現(xiàn)場的施工工藝及澆注后的混凝土板的質(zhì)量，合理選擇好混凝土的設(shè)計坍落度，塌落度變大，收縮值會增加。針對現(xiàn)場的砂、石原材料質(zhì)量情況應(yīng)及時調(diào)整施工配合比，盡量避免襯砌混凝土裂縫的產(chǎn)生。另外在施工中必須要嚴(yán)格按著混凝土的施工配合比施工。

（四）混凝土的施工方法及溫度控制

在混凝土澆筑前，一定要在坡面灑水、但注意要適量。鋪設(shè)土工膜時，要根據(jù)當(dāng)?shù)貧鉁刈兓群彤a(chǎn)品說明書預(yù)留出溫度變化引起的伸縮量。鋪設(shè)后的土工膜應(yīng)自然松弛與支持層貼實，不得有懸空，以不影響混凝土的厚度而造成混凝土板的開裂。

渠道澆筑采用跳倉法澆筑，先底板后邊坡，以避免坡面上的混凝土板產(chǎn)生滑動。對于襯砌混凝土板裂縫的產(chǎn)生，實際上振搗也是很重要的，振搗捧要快插慢拔，根據(jù)不同的混凝土坍落度正確掌握振搗時間，避免過振或漏振?；炷涟逶诔跄螅侠碓黾幽娲螖?shù)以排除泌水、混凝土內(nèi)部的水分和氣泡。

混凝土的澆筑溫度和最高溫升均應(yīng)滿足規(guī)范規(guī)定，盡量縮短混凝土運輸及等待卸料時間，混凝土運輸工具要采取隔熱遮陽措施以減少混凝土運送過程中的溫升，入倉后及時進(jìn)行平倉振搗，加快覆蓋速度，縮短混凝土的暴露時間。

（五）混凝土養(yǎng)護(hù)問題

加強混凝土的養(yǎng)護(hù)工作是預(yù)防混凝土表面裂縫的重要環(huán)節(jié)，在襯砌混凝土澆筑完畢后，應(yīng)按施工技術(shù)方案及時采取有效的養(yǎng)護(hù)措施，并應(yīng)符合下列規(guī)定：根據(jù)施工條件采用灑水養(yǎng)護(hù)。應(yīng)在澆筑完畢后的12h以內(nèi)對混凝土加以覆蓋并保濕養(yǎng)護(hù)。

混凝土澆水養(yǎng)護(hù)的時間：對采用硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥或礦渣硅酸鹽水泥拌制的混凝土，不得少于7d；對摻用緩凝型外加劑或有抗?jié)B要求的混凝土，不得少于 14d；澆水次數(shù)應(yīng)能保持混凝土處于濕潤狀態(tài)；混凝土養(yǎng)護(hù)用水應(yīng)與拌制用水相同。

采用塑料布覆蓋養(yǎng)護(hù)的混凝土，其敞露的全部表面應(yīng)覆蓋嚴(yán)密，并應(yīng)保持塑料布內(nèi)有凝結(jié)水。

在襯砌混凝土未達(dá)到規(guī)定的強度前不得拆模，而且不得踩踏混凝土和在其上堆放施工器具及材料。

三、結(jié)論

渠道襯砌混凝土產(chǎn)生裂縫的原因很多，有時是多種因素共同作用的結(jié)果。經(jīng)過多年的實踐經(jīng)驗得之，控制裂縫必須要從渠道基礎(chǔ)的回填開挖及混凝土材料的選擇、配比、澆注和養(yǎng)護(hù)等多方面入手。在混凝土襯砌的施工過程中，只要認(rèn)真采取以上所述混凝土裂縫的各種防治措施，對混凝土裂縫進(jìn)行認(rèn)真研究、科學(xué)對待，渠道襯砌混凝土裂縫就能夠得到良好的控制。

李玖花，1970年出生，清豐縣水利局助理工程師