談水利工程中混凝土襯砌渠道滲漏的病因與防治

蔣良富

【摘 要】水利工程施工與建筑工程施工一樣，質(zhì)量和安全始終是施工管理中的兩大重點(diǎn)內(nèi)容。而對于水利工程施工管理來說，其管理內(nèi)容中關(guān)于混凝土襯砌渠道的滲漏，若處理不當(dāng)或處理不好，必將對渠道灌溉質(zhì)量產(chǎn)生嚴(yán)重影響。基于混凝土襯砌渠道滲漏的重大影響性，本文結(jié)合水工建設(shè)實(shí)情，對其滲漏成因作詳細(xì)分析，并在分析的基礎(chǔ)上提出相應(yīng)的預(yù)防和治理對策，以供相關(guān)人士參考。

【關(guān)鍵詞】水利工程；混凝土襯砌渠道；滲漏；原因；防治措施

渠道施工作為水利工程建設(shè)中的一項(xiàng)重要內(nèi)容，其施工質(zhì)量的好壞影響并決定著農(nóng)田灌溉效率，并在節(jié)水、節(jié)能中發(fā)揮著積極作用。當(dāng)前國內(nèi)水利工程建設(shè)中的混凝土襯砌渠道在實(shí)際灌溉、使用時(shí)，可能會(huì)因?yàn)橥饨绺鞣N因素的影響而發(fā)生滲漏，造成水資源大量浪費(fèi)。想要解決這一問題，就必須嚴(yán)格做好混凝土渠道的施工管理，并采取有效措施探尋出渠道的滲漏成因，有針對性的對其進(jìn)行防治，達(dá)到提高渠道施工質(zhì)量，減少水資源浪費(fèi)的目的。

1.混凝土襯砌渠道和渠道滲漏

1.1混凝土襯砌渠道概述

在探析混凝土襯砌渠道滲漏成因之前，我們需要對混凝土襯砌渠道的概念和特點(diǎn)作相應(yīng)的了解。在國內(nèi)當(dāng)前的水利灌溉工程中，混凝土襯砌渠道是應(yīng)用最為廣泛的一種灌溉渠道，采用混凝土襯砌方式來保障和提高渠道的防滲性能?；炷烈r砌渠道具有著施工簡便、成本低廉以及取材容易的優(yōu)點(diǎn)，并且由于渠道在施工建設(shè)時(shí)采用了混凝土襯砌，在一定程度上改善了渠道的防滲性能。而除了優(yōu)點(diǎn)之外，混凝土襯砌渠道在施工使用中也存在一定的缺陷，即由于混凝土結(jié)構(gòu)本身就具有施工裂縫這一缺陷，在施工時(shí)如果不加強(qiáng)混凝土施工質(zhì)量控制，就必然會(huì)影響混凝土襯砌渠道的整體性能。

1.2混凝土襯砌渠道滲漏成因

在混凝土襯砌渠道施工中，除了混凝土結(jié)構(gòu)材料本身所具有的施工缺陷會(huì)引發(fā)渠道滲漏之外，還有一些其他影響因素也會(huì)導(dǎo)致混凝土襯砌渠道發(fā)生滲漏。結(jié)合以往的渠道施工經(jīng)驗(yàn)，總結(jié)出導(dǎo)致混凝土襯砌渠道產(chǎn)生滲漏的因素主要可分為以下幾大類：

1.2.1渠道基礎(chǔ)處理不當(dāng)

跟房屋建筑工程類似，渠道工程結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性以及整體質(zhì)量在很大程度上取決于地基基礎(chǔ)?？陀^分析，水利工程渠道建設(shè)中，由于施工人員在施工期間沒有認(rèn)真、負(fù)責(zé)的做好渠道基礎(chǔ)處理，或者說沒有按照渠道建設(shè)要求來對渠道基礎(chǔ)進(jìn)行施工，就必然會(huì)在施工期間為混凝土襯砌渠道埋下大量的質(zhì)量安全隱患。當(dāng)隱患浮出“水面”，成為質(zhì)量缺陷或者事故時(shí)，就會(huì)在渠道工程的襯砌部位發(fā)生不同方向的位移，進(jìn)而引發(fā)渠道滲漏。

1.2.2渠道支模偏差

在混凝土襯砌渠道工程的建設(shè)施工中，支模的主要作用是為了幫助混凝土澆筑成形，并對其進(jìn)行支撐。就渠道工程來說，其在支模時(shí)大多采用木模板或鋼模板，且在實(shí)際支模之前都要根據(jù)工程實(shí)際編制出一份科學(xué)合理的設(shè)計(jì)圖紙，然后按照設(shè)計(jì)圖紙的要求來進(jìn)行測量放樣。模板安裝時(shí)，部分施工人員會(huì)在混凝土襯砌模板設(shè)置多個(gè)控制點(diǎn)，以方便后續(xù)的支模質(zhì)量檢查。值得一提的是，在模板的安裝過程中，如果混凝土襯砌模板安裝出現(xiàn)了偏差，比如相鄰模板之間的拼接高度不符合設(shè)計(jì)要求，低于或超過了設(shè)計(jì)規(guī)范，那么就有可能導(dǎo)致混凝土襯砌渠道發(fā)生滲漏。

1.2.3塑性收縮裂縫

塑性收縮是指混凝土在凝結(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（2-3）h左右出現(xiàn)。特別是當(dāng)外界氣溫高，風(fēng)速大，氣候干燥時(shí)易出現(xiàn)，主要原因是混凝土澆筑后未能及時(shí)用塑料薄膜覆蓋保濕，受風(fēng)吹日曬，表面游離水分蒸發(fā)過快，混凝土的強(qiáng)度不能抵抗這種應(yīng)力而產(chǎn)生裂縫。

1.2.4干縮裂縫

干縮裂縫多出現(xiàn)在混凝土養(yǎng)護(hù)結(jié)束后的一段時(shí)間或是混凝土澆筑完畢后的半月左右。此類裂縫表現(xiàn)為表面性，縱橫交錯(cuò)、無規(guī)律、分布不均，表面為多沿短邊方向分布。主要原因是混凝土內(nèi)外水分蒸發(fā)程度不同而導(dǎo)致變形不同的結(jié)果：混凝土受天氣條件的影響，表面水分損失過快，變形較大，內(nèi)部濕度變化較小，變形較小，較大的表面干縮變形受到混凝土內(nèi)部約束，產(chǎn)生較大拉應(yīng)力而產(chǎn)生裂縫，相對濕度越低，水泥漿體干縮越大，干縮裂縫越易產(chǎn)生?；炷粮煽s主要和混凝土的水灰比、水泥的成份、水泥的用量、集料的性質(zhì)和用量、外加劑的用量等有關(guān)?；炷恋摹叭笠恍　保此嘤昧看?、水用量大、砂率大、石子用量小，和“三高一低”，即高水化熱、高氣溫、高風(fēng)速、相對濕度低等特點(diǎn)，混凝土容易產(chǎn)生干縮裂縫，已成為一項(xiàng)質(zhì)量通病，尤其是板類或較薄的平面混凝土結(jié)構(gòu)。

1.2.5沉陷裂縫

沉陷裂縫常見于渠基換填處，高填方渠道和工程地質(zhì)不穩(wěn)定地區(qū)，呈較大的貫穿性沉陷裂縫，往往上下或左右有一定的錯(cuò)距。其產(chǎn)生原因是混凝土下的地基或墊層壓實(shí)不均勻，局部有松軟土基，夯實(shí)不夠，渠道填方預(yù)沉降不夠。

2.渠道襯砌混凝土裂縫的預(yù)防

主要預(yù)防措施：一是選用干縮值較小的硅酸鹽或普通硅酸鹽水泥；二是嚴(yán)格控制水灰比，摻加高效減水劑來增加混凝土的坍落度和和易性，減少水泥及水的用量；三是襯砌完成后要及時(shí)的進(jìn)行割縫，以防止混凝土產(chǎn)生裂縫，同時(shí)現(xiàn)場要準(zhǔn)備足夠量的塑料薄膜、草簾子、大水桶等相關(guān)養(yǎng)護(hù)材料，襯砌澆筑一段就養(yǎng)護(hù)一段。四是對松軟土填土地基在上部澆筑混凝土前進(jìn)行必要的夯實(shí)和地基加固處理，對下部是保溫板的，要注意連接牢固，不得產(chǎn)生局部下沉。

3.渠道襯砌混凝土裂縫處理

3.1材料的選擇

所用材料的質(zhì)量必須滿足技術(shù)要求，各種材料的采購、運(yùn)輸、儲(chǔ)存等各環(huán)節(jié)都必須嚴(yán)格控制，確保材料不受污染、不混雜、不變質(zhì)，各種被污染、混雜、變質(zhì)的材料禁止使用。各種材料應(yīng)為專業(yè)廠家生產(chǎn)的合格產(chǎn)品，并提供有檢測資質(zhì)單位的無毒及性能檢測報(bào)告。

3.2表面涂抹處理

對于縫寬δ≤0.2mm裂縫涂抹水泥基滲透結(jié)晶型防水材料進(jìn)行表面處理；對于縫寬0.2mm<δ<0.4mm的裂縫涂抹水泥基柔性防水材料進(jìn)行表面處理。

3.3鑿槽嵌縫處理

對于縫寬δ≥0.4mm的裂縫進(jìn)行鑿槽嵌縫處理，嵌縫材料為水泥基柔性防水材料或聚硫密封膠。施工方法使用開鑿工具，沿裂縫方向鑿成1個(gè)寬25mm、深38mm的“u”槽溝，應(yīng)滿足槽深為槽寬的1.5倍，不能將槽溝鑿成“v”型；將拌制好的防水砂漿填入槽內(nèi)壓實(shí)，在初凝具有一定強(qiáng)度后應(yīng)立即進(jìn)行找平處理，或填充聚硫密封膠處理。

3.4拆除重新澆筑混凝土

對于單塊混凝土板抬動(dòng)達(dá)1cm，且有多處裂縫的應(yīng)考慮拆除，拆除后對基礎(chǔ)的凍脹層清除，更換與原介質(zhì)相同的材料，壓實(shí)達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)后重新澆筑混凝土。

4.施工質(zhì)量的控制

進(jìn)行處理時(shí)，選派有經(jīng)驗(yàn)的工程技術(shù)人員和質(zhì)量管理人員在現(xiàn)場處理過程中進(jìn)行監(jiān)督管理，以保證施工質(zhì)量；在整個(gè)處理過程中，設(shè)置專職質(zhì)檢人員，以保證現(xiàn)場修復(fù)質(zhì)量符合設(shè)計(jì)要求。

5.結(jié)束語

裂縫是混凝土結(jié)構(gòu)中普遍存在的一種現(xiàn)象，它的出現(xiàn)不僅會(huì)降低建筑物的抗?jié)B能力，影響建筑物的使用功能，而且會(huì)降低混凝土的耐久性，影響建筑物的承載能力，因此要對混凝土裂縫進(jìn)行認(rèn)真研究、區(qū)別對待，結(jié)合實(shí)際，采用合理的方法進(jìn)行處理，并在施工中采取各種有效的預(yù)防措施來預(yù)防裂縫的出現(xiàn)和發(fā)展，保證建筑物和構(gòu)件安全、穩(wěn)定地工作。

【參考文獻(xiàn)】

[1]呂存堂.推廣渠道防滲工程技術(shù)是節(jié)水灌溉的主要措施[J].西北水力發(fā)電，2004（S1）.

[2]陳玉國，宋文妍，李東晗.淺談渠道混凝土防滲特性及斷面設(shè)計(jì)[J].黑龍江水利科技，2003（01）.

[3]毛曉敏，姚立強(qiáng)，馮紹元，王瑩瑩.層狀土條件下混凝土襯砌渠道滲漏及土壤水分分布的數(shù)值模擬[J].水利學(xué)報(bào)，2011（08）.