南水北調中線干線工程渠道襯砌混凝土裂縫預防及養(yǎng)護施工措施

張鄭鋒

中國水電建設集團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引起裂縫[1]。

1.1 滲水裂縫

形成滲水裂縫的主要原因有設計中沒有達到相對的強度要求、施工過程中沒有采用密實度相同的混凝土進行澆筑、沒有科學地進行排水管的預埋，除此之外不合理的養(yǎng)護和突然性的降雨也可能會造成渠道的上層滯水不斷排泄入渠道內，渠道內密實度薄弱的部位就會形成裂縫，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，如果基礎土質存在松軟、不均的情況，或者由于浸水或不實的土基等原因都可能產生沉降裂縫。沉降裂縫會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。當外界溫度發(fā)生劇烈變化時，混凝土就會出現(xiàn)變形現(xiàn)象，從而導致溫度裂縫。如果外界溫度急劇下降，就會有一定的拉力在混凝土內部產生，而混凝土具有較弱的抗拉強度，從而造成拉張裂縫。基層的不同也會產生對混凝土不同的約束狀況，過大的約束會使混凝土表層更容易出現(xiàn)拉應力。拉張裂縫的形成幾率還會受到混凝土襯砌厚度的影響，過小的厚度會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，水由內向外蒸發(fā)，水泥中的水泥逐漸干縮，產生變形。由于模板和地基地約束，產生了拉應力，當拉應力達到一定程度時，會出現(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)場養(yǎng)護、外加劑種類、骨料級配及粒徑、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防及養(yǎng)護

2.1 嚴格控制渠道土方的填筑質量

預防沉降裂縫必須做好渠道基礎的處理，遇到不符合設計要求的軟弱地基必須經(jīng)處理達到要求后方可進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，嚴格控制土塊尺寸。注意回填土含水量，當含水量低時，在取土區(qū)周圍修建圍堰，用灑水車填筑土場，并充分調整土料含水量。試驗檢測人員應反復檢測土料含水量，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，再裝車運至施工現(xiàn)場渠道填筑。回填時，必須按規(guī)定的施工方法和工藝進行接縫處理，嚴禁欠壓、超壓。

2.2 嚴格控制渠道土方的開挖質量

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

為保證開挖后的邊坡和溝底平整，在二次機械修整時，應在挖掘機斗齒處焊接鋼板。開挖過程中應預留20cm 的保護層，以免干擾渠道的地基。人工開挖保護層時，應按給定標高和坡度線開挖。挖出的土應及時清理，隨挖隨運。剩余土不得長時間堆放在工作面上。渠底及渠坡修整時，按設計標高施工。局部超挖時，應將修整好的土料澆水夯實回填，經(jīng)檢驗合格后方可進行下道工序施工。

2.3 材料選擇和混凝土配合比控制

設計人員應深入施工現(xiàn)場，根據(jù)施工現(xiàn)場的施工工藝和澆筑后混凝土板的質量，合理選擇混凝土的設計坍落度。坍落度增大，收縮值增大。根據(jù)砂石原材料質量，及時調整施工配合比，避免襯砌混凝土出現(xiàn)裂縫。另外，施工時必須嚴格按照混凝土的施工配合比進行。

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。鋪設土工膜時，應根據(jù)當?shù)販囟茸兓秶彤a品規(guī)格，預留因溫度變化引起的膨脹。鋪設后的土工膜應自然松弛，支撐層應粘貼無懸空，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滿足規(guī)范要求，盡量縮短混凝土運輸和等待卸料的時間?；炷吝\輸工具在混凝土運輸過程中應采取保溫、遮陽措施，以降低溫升?；炷寥雮}后，及時平整振搗，加快覆蓋速度，縮短混凝土暴露時間。

3 混凝土養(yǎng)護問題

加強混凝土養(yǎng)護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，應根據(jù)施工技術方案及時采取有效的養(yǎng)護措施，并應符合以下規(guī)定：根據(jù)施工情況采用灑水養(yǎng)護，混凝土澆筑后12h內覆蓋并保持濕潤。

混凝土澆水養(yǎng)護時間：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)應能使混凝土保持在濕態(tài)；混凝土養(yǎng)護用水應與攪拌用水相同。用塑料布覆蓋的混凝土外露表面應覆蓋嚴密，并在塑料布內保持凝結水。襯砌混凝土達到規(guī)定強度前，不得拆除模板，不得踩踏混凝土，不得堆放施工機具和材料。

4 結語

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