探討東支干渠水利渠道機(jī)械襯砌混凝土裂縫

墨 娜

（新疆北方建設(shè)集團(tuán)有限公司，新疆 奎屯 833200）

探討東支干渠水利渠道機(jī)械襯砌混凝土裂縫

墨 娜

（新疆北方建設(shè)集團(tuán)有限公司，新疆 奎屯 833200）

水利設(shè)施是農(nóng)作物豐產(chǎn)的重要保障之一，我國十分重視對水利設(shè)施的建設(shè)，經(jīng)調(diào)查，全國每年由渠道滲漏損失的灌溉水約1772億方，占總滲漏量的40%～60%。據(jù)國內(nèi)外實(shí)測表明，利用襯砌技術(shù)能夠節(jié)約75%的渠道滲漏損失。渠道襯砌是常用的簡單有效的渠道防滲措施。然而，混凝土工程施工時，經(jīng)常發(fā)生一些混凝土裂縫，有變形引起的裂縫：如溫度變化、收縮、膨脹、不均勻沉陷等原因引起的裂縫；有外載作用引起的裂縫；有養(yǎng)護(hù)環(huán)境不當(dāng)和化學(xué)作用引起的裂縫等等。

渠道；機(jī)械襯砌；混凝土；裂縫；預(yù)防；處理

1 水利渠道簡介

東支干渠位于新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團(tuán)第七師123團(tuán)，地處兵團(tuán)第七師奎屯灌區(qū)東支干渠內(nèi)，防滲改建工程全長18.88KM，此工程由新疆北方建設(shè)集團(tuán)有限公司承擔(dān)完成建設(shè)，也是初次使用機(jī)械襯砌施工，四臺一套的渠道混凝土襯砌設(shè)備施工較好的節(jié)省勞力，縮短工期，降低施工成本，但需要注意的是，在施工的過程中，由于運(yùn)行管理失當(dāng)和施工問題，在渠道襯砌出現(xiàn)了裂縫現(xiàn)象，導(dǎo)致輸水滲漏，為了實(shí)現(xiàn)節(jié)水，保證工程質(zhì)量，需要對渠道裂縫原因進(jìn)行分析，對癥下藥，制定合理的預(yù)防措施。本文結(jié)合東支干渠防滲渠改建工程對渠道機(jī)械化襯砌過程中裂縫產(chǎn)生的原因作了簡單的分析，并針對性的提出了預(yù)防裂縫的具體措施，旨在保證工程質(zhì)量。

2 機(jī)械襯砌混凝土裂縫的危害

對于機(jī)械襯砌混凝土的表層裂縫來說，其基本不會對混凝土強(qiáng)度和工程施工產(chǎn)生影響，塑性裂縫在初期對工程運(yùn)用影響較小，但如果不及時處理而任由塑性裂縫發(fā)展，則很可能引發(fā)貫穿裂縫的出現(xiàn)，對工程的危害十分重大。在渠道輸水的過程中，水會順著裂縫滲入到混凝土板之下，下部土壤的基礎(chǔ)含水量上升，甚至達(dá)到飽和狀態(tài)，在混凝土板的覆蓋之下，這些水分難以蒸發(fā)，滯留在土壤中，冬季時節(jié)，含水土壤受凍，在熱脹冷縮作用下土壤會發(fā)生膨脹變形，危害工程。具體來說主要有三種形式：①增大破壞范圍：土壤膨脹變形之后會對混凝土板產(chǎn)生作用，導(dǎo)致其裂縫延長或加寬，待到來年灌溉的時候，水分侵入范圍擴(kuò)大，冬季時節(jié)土壤進(jìn)一步膨脹，導(dǎo)致混凝土板進(jìn)一步擴(kuò)大，形成惡性循環(huán)，危害范圍不斷擴(kuò)大；②家中破壞程度：土壤基礎(chǔ)變形之后，會導(dǎo)致混凝土板出現(xiàn)錯茬現(xiàn)象，進(jìn)行灌溉的過程中，在用以范圍內(nèi)進(jìn)入的水量更多，加劇了冬季時節(jié)土壤基礎(chǔ)的凍脹破壞程度，混凝土板受到土壤基礎(chǔ)膨脹的影響更大，導(dǎo)致沿著裂縫出現(xiàn)錯位、鼓起甚至是翹起的危害；③潰堤：灌溉的時候，水會沿著混凝土板裂縫滲入，產(chǎn)生滲流，沖刷土壤基礎(chǔ)，土壤基礎(chǔ)被沖刷掏空，或沿著蟻穴等獸洞流出到堤壩之外，很容易造成潰堤問題的發(fā)生。

3 東支干渠裂縫成因及預(yù)防措施

東支干渠于8月進(jìn)行渠道混凝土澆筑施工，采用機(jī)械襯砌商品混凝土施工，東支干渠渠道在收光后發(fā)現(xiàn)產(chǎn)生裂縫。為了積極預(yù)防裂縫，保證東支干渠施工質(zhì)量，確保日后工程建筑質(zhì)量，需要對水利渠道裂縫種類進(jìn)行掌握和了解，具體來說包括以下幾種：

3.1 溫度裂縫

一般來說，在大體積混凝土表面或溫差變化大的混凝土結(jié)構(gòu)中，容易產(chǎn)生溫度裂縫，溫度裂縫大多沒有一定的走向規(guī)律，縱橫交錯，寬窄不一，且受溫度的影響較大，冬季時節(jié)，溫度較低，則裂縫較大較寬，夏季時節(jié)，溫度較高，則裂縫較小較窄。溫度裂縫會降低混凝土的抗凍融、抗疲勞及抗?jié)B能力等，如不及時防治，危害較大。

（1）影響因素和防治措施 混凝土內(nèi)部的溫度與混凝土厚度及水泥品種，用量有關(guān)，混凝土越厚，水泥用量越大，水化熱越高的水泥，其內(nèi)部溫度越高，形成溫度應(yīng)力越大，產(chǎn)生裂縫可能性越大，因此最基本的措施及時控制混凝土內(nèi)部和表面的溫度差，（2）混凝土原材料及配合比的選用最好選用低熱或中熱水泥，減少水泥用量，減少水化熱。（3）摻加摻合料降低混凝土中水泥水化熱，改善混凝土拌合物的流動性、保水性、降低水化熱。

3.2 渠道的塑性收縮裂縫

混凝土澆筑完成4-5個小時之間，其會產(chǎn)生激烈的水化反應(yīng)，水化熱巨大，水分流失量大，無水分補(bǔ)充則會導(dǎo)致混凝土的收縮現(xiàn)象，從而在渠道表面出現(xiàn)大量長短不一、中間寬兩端細(xì)的塑性收縮裂縫。這種裂縫受到天氣環(huán)境影響較大，大風(fēng)天、溫度高或氣候干燥會加速水分流失，易產(chǎn)生塑性收縮裂縫。

防治措施：①合理選擇水泥：盡可能選擇干縮值小、強(qiáng)度高的硅酸鹽水泥；②水灰比的控制：適當(dāng)摻入減水劑，提升混凝土的和易性與坍落度，適當(dāng)減少水劑水泥的用量，降低水化熱作用；③澆筑前的處理：在混凝土澆筑之前需要對基層與模板進(jìn)行加濕；④混凝土板的養(yǎng)護(hù)：例如覆蓋塑料薄膜、麻片，噴水養(yǎng)護(hù)，噴灑養(yǎng)護(hù)劑，高溫遮陽，大風(fēng)天氣遮擋等等。

3.3 渠道的干縮裂縫

一般來說，混凝土澆筑完成并養(yǎng)護(hù)一段時間之后，水泥漿中的水分會有著一定程度蒸發(fā)，產(chǎn)生不可逆的干縮現(xiàn)象，渠道固化的過程中，混凝土內(nèi)外水分蒸發(fā)程度和速度的不一致導(dǎo)致混凝土產(chǎn)生一定的應(yīng)力，從而形成渠道干縮裂縫。

影響因素：①混凝土壓面施工不合理會導(dǎo)致渠道干縮裂縫的產(chǎn)生，例如壓面不及時、壓面次數(shù)未達(dá)到要求等；②抹面過程中加水或?yàn)⒏伤嘁部赡芤鸶煽s裂縫的出現(xiàn)；③施工人員技術(shù)水平不足，為了方便抹面和攪拌加水較多，增加了水灰比，導(dǎo)致干縮裂縫的產(chǎn)生；④養(yǎng)護(hù)不當(dāng)導(dǎo)致干縮裂縫產(chǎn)生。

干縮裂縫預(yù)防措施主要從以下幾個方面著手：

（1）應(yīng)當(dāng)盡可能選用干縮小的水泥品種；（2）應(yīng)當(dāng)對混凝土配合比進(jìn)行合理調(diào)整，降低水泥和水量的使用，以此來降低水灰比和水化熱，此外應(yīng)盡可能采用粗砂，降低砂率，預(yù)防干縮裂縫產(chǎn)生；（3）應(yīng)當(dāng)適當(dāng)提升混凝土的抗拉強(qiáng)度，如果水泥用量一定，水灰比的減小可以增加混凝土抗拉強(qiáng)度，高于干縮應(yīng)力增加值，以此來減少裂縫；（4）應(yīng)當(dāng)合理把握正確的振搗方法，保證混凝土的密實(shí)度，注意避免振搗過度，同時應(yīng)當(dāng)注重混凝土養(yǎng)護(hù)；第五，從設(shè)計方面來看，應(yīng)當(dāng)設(shè)置伸縮縫、增加不緊密度，這對于減少干縮裂縫也有著重要的作用。

3.4 施工冷縫

渠道施工過程中，天氣變化、機(jī)械故障等都會導(dǎo)致施工冷縫的出現(xiàn)，一般位于新舊混凝土結(jié)合面上。具體來說，突發(fā)事件的出現(xiàn)導(dǎo)致混凝土澆筑施工不連續(xù)，澆筑過程中間隔時間較長，已澆筑的混凝土甚至出現(xiàn)初凝，尤其對于薄層面板結(jié)構(gòu)來說，接縫處的處理難度較大，難以符合要求，混凝土有著自主收縮的特性，凝固過程中，接縫處抗拉應(yīng)力最弱，很容易裂開形成施工冷縫。

3.5 貫穿裂縫產(chǎn)生的原因

相對而言，貫穿裂縫產(chǎn)生的原因比較復(fù)雜，具體來說包括以下幾個方面：

（1）是單塊混凝土板設(shè)計長度較大，一些混凝土板設(shè)計長度達(dá)到了6m，中間很容易產(chǎn)生形狀規(guī)則的垂直貫穿裂縫；

（2）是基礎(chǔ)原因，其也是導(dǎo)致貫穿裂縫出現(xiàn)的最主要原因，產(chǎn)生的貫穿裂縫長度短則數(shù)米，長則數(shù)十米，且伴有表面錯茬現(xiàn)象發(fā)生?；A(chǔ)原因又可以分為五種情況：①地質(zhì)勘查不徹底、不細(xì)致，一些渠堤段以前是洞穴和坑塘，雖然進(jìn)行回填，但回填基礎(chǔ)較弱，從而導(dǎo)致貫穿裂縫出現(xiàn)；②是施工單位出于成本的考慮在基礎(chǔ)開挖的過程中沒有預(yù)留保護(hù)層，出現(xiàn)超挖問題；③回填質(zhì)量沒有得到保證，回填土密實(shí)程度達(dá)不到要求；④在降雨之后，施工單位為了保證施工進(jìn)度，在基礎(chǔ)沒有晾干的情況下就進(jìn)行底板澆筑。

（3）是外來降水的原因，如果自然降水侵入到混凝土板下，即使基礎(chǔ)處理得當(dāng)，施工質(zhì)量良好，也可能導(dǎo)致貫穿裂縫的產(chǎn)生。

（4）是沒有處理外來水源，例如天然泉眼、污水排放等，這些水源通過渠道四季穿流，冬季凍脹，導(dǎo)致貫穿裂縫的出現(xiàn)。

3.6 化學(xué)反應(yīng)引起的裂縫及預(yù)防

混凝土攪拌過程中，產(chǎn)生的堿性離子會與以下活性骨料發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，反應(yīng)過程中吸水，導(dǎo)致混凝土體積增大而膨脹開裂，導(dǎo)致裂縫出現(xiàn)。這種裂縫一般在使用混凝土的時候出現(xiàn)，補(bǔ)救難度較大，因此以預(yù)防為主：一是選用堿活性小的砂石骨料。二是選用低堿水泥和低堿或無堿的外加劑。三是選用合適的摻和料抑制堿骨料反應(yīng)。

4 結(jié)束語

綜上所述，文章闡述了對水利設(shè)施中的渠道常見問題，介紹了渠道裂縫及其成因，為避免裂縫的出現(xiàn)采取相關(guān)措施，更好的造福于人民。

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1671-3818（2016）10-0168-02