重視對(duì)渠道襯砌混凝土裂縫相關(guān)問(wèn)題.doc

重視對(duì)渠道襯砌混凝土裂縫相關(guān)問(wèn)題 白玉才 （寧夏水利廳固海揚(yáng)水管理處固擴(kuò)十二泵站寧夏同心751300） 【摘要】隨著經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，我國(guó)水利設(shè)施建設(shè)逐漸完善，然而在渠道襯砌混凝土施工中，普遍容易產(chǎn)生裂縫，尤其在斜坡上，造成輸水滲漏甚至工程破壞。由于裂縫產(chǎn)生的原因復(fù)雜，涉及學(xué)科多，因此，渠道襯砌混凝土裂縫處理措施是一個(gè)相當(dāng)普遍性的技術(shù)難題。這需要廣大科技工作者與工程技術(shù)人員攜手努力，長(zhǎng)期探索。 關(guān)鍵詞水利渠道；襯砌混凝土；裂縫成因；質(zhì)量控制；預(yù)防措施 文章結(jié)合近年的工作實(shí)踐，對(duì)渠道襯砌混凝土裂縫產(chǎn)生的原因、危害及預(yù)防處理措施進(jìn)行了如下分析，供同行參考之用。 1.混凝土裂縫的分類 根據(jù)深度、范圍和原因的不同，襯砌混凝土板產(chǎn)生的裂縫可分為表層裂縫、塑性裂縫和貫穿裂縫。表層裂縫產(chǎn)生在混凝土板表面，裂縫長(zhǎng)度一般不超過(guò)10cm，深度不超過(guò)3mm，紋理細(xì)碎，形狀不規(guī)則，如雞爪狀或龜背狀，一般只見裂紋，看不見明顯的縫隙。塑性裂縫深36mm，長(zhǎng)13m，在一塊混凝土板上有一道至數(shù)道，走向基本平行。貫穿裂縫是指裂縫將混凝土板全部切穿，貫穿整塊甚至數(shù)塊混凝土板，長(zhǎng)度達(dá)數(shù)米至數(shù)十米，走向連續(xù)規(guī)則。 2.渠道襯砌混凝土裂縫產(chǎn)生的原因 作為渠道混凝土襯砌施工的關(guān)鍵工程，首先應(yīng)從渠道裂縫產(chǎn)生的原因進(jìn)行分析?，F(xiàn)澆混凝土襯砌渠道裂縫具有混凝土工程裂縫的共性，又有不同于大體積混凝土裂縫的突出表現(xiàn)。裂縫一經(jīng)形成，就很難自身愈合。根據(jù)工作中觀察，南北走向的渠道，陰陽(yáng)兩坡受日照、風(fēng)情等影響因素基本相同，因此兩坡的裂縫規(guī)律基本一致，造成裂縫產(chǎn)生的根本原因在于：混凝土由于受自身及外部介質(zhì)環(huán)境的影響，在溫度、濕度變化和周邊、基礎(chǔ)約束的作用下，會(huì)產(chǎn)生很大的約束應(yīng)力，容易產(chǎn)生裂縫；在現(xiàn)澆混凝土渠道襯砌中，水泥混凝土屬于薄壁輕型鋼性結(jié)構(gòu)，具有較高的抗壓強(qiáng)度，但抗拉強(qiáng)度較低，適應(yīng)拉伸變形和不均勻變形的能力較差。在工程地質(zhì)不穩(wěn)定地區(qū)，基土滑移、沉陷，在高填方地區(qū)和渠基換填地區(qū)，由于回填土預(yù)沉降時(shí)間不夠等也是導(dǎo)致渠道混凝土板裂縫的重要原因。當(dāng)?shù)刭|(zhì)滑動(dòng)拉力超過(guò)混凝土抗拉強(qiáng)度時(shí)就會(huì)產(chǎn)生拉裂。本渠道的現(xiàn)澆混凝土結(jié)構(gòu)，渠坡襯砌混凝土板厚10cm，渠底混凝土板厚8cm，下部主要有復(fù)合土工膜、聚苯乙烯保溫板。工程地處華北平原，根據(jù)氣象資料，當(dāng)?shù)卮杭撅L(fēng)大，夏季高溫，降雨量不大，深秋季節(jié)風(fēng)大。渠道施工季節(jié)跨越了春、夏、秋季，結(jié)合渠道工程施工，容易產(chǎn)生以下幾種形式的裂縫。 2.1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(zhǎng)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(guò)快，混凝土的強(qiáng)度不能抵抗這種應(yīng)力而產(chǎn)生裂縫。渠道邊坡澆筑襯砌混凝土，由于重力作用，混凝土下滑產(chǎn)生拉裂。 2.2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(wú)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(guò)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(duì)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)。混凝土的“三大一小”，即水泥用量大、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(duì)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)。 2.3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。 3.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(lái)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(chǎng)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(duì)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(duì)下部是保溫板的，要注意連接牢固，不得產(chǎn)生局部下沉。 結(jié)合以上3種易產(chǎn)生的渠道襯砌混凝土裂縫，從渠道土方填筑時(shí)就應(yīng)該嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)要求進(jìn)行回填，防止出現(xiàn)沉陷裂縫。針對(duì)塑性收縮裂縫和干縮裂縫的產(chǎn)生機(jī)理，在大風(fēng)和高溫季節(jié)施工時(shí)必須做到以下3個(gè)協(xié)調(diào)，襯砌混凝土施工與渠坡混凝土抹面相協(xié)調(diào)，渠坡混凝土抹面與覆蓋塑料薄膜相協(xié)調(diào)，渠道襯砌施工進(jìn)度與渠坡養(yǎng)護(hù)進(jìn)度相協(xié)調(diào)。 4渠道襯砌混凝土裂縫處理 4.1表面涂抹處理 對(duì)于縫寬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(duì)于縫寬0.2mm0.4mm的裂縫涂抹水泥基柔性防水材料進(jìn)行表面處理。 水泥基滲透結(jié)晶防水材料是一種剛性防水材料，與水作用后，材料中含有的活性化學(xué)物質(zhì)通過(guò)載體向混凝土內(nèi)部滲透，在混凝土中形成不溶于水的結(jié)晶體，填塞毛細(xì)孔道，從而使混凝土致密防水。水泥基滲透結(jié)晶防水材料具有呼吸性、防水作用的永久性和自修復(fù)能力，是無(wú)毒、無(wú)公害的可安全用于接觸飲用水的混凝土結(jié)構(gòu)等工程，采用干撒、涂刷或噴涂等工藝操作，用于混凝土結(jié)構(gòu)迎水面和背水面的防水處理。施工方法簡(jiǎn)單，先對(duì)防水基面即裂縫處進(jìn)行預(yù)處理，配置料漿在裂縫表面直接涂刷，涂刷范圍為裂縫兩側(cè)各10cm，涂刷1遍，厚度約1mm，并進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。 水泥基柔性防水材料含聚合物液，具有良好的延伸性能，抵抗建筑物的沉降、熱脹、冷縮等造成的位移變化；通過(guò)自然蒸發(fā)和水化反應(yīng)干燥成為粘結(jié)性良好、柔韌、致密的防水涂膜，達(dá)到防水的目的。水泥基柔性防水材料由高分子聚合物、礦物粉體、水泥、石英砂為主要成份，并加入多種改性助劑配置而成。它具有較好的抗?jié)B性能，還具有優(yōu)良的彈性和較好的粘結(jié)和防裂性能。施工方法同上。 4.2鑿槽嵌縫處理 對(duì)于縫寬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。 4.3拆除重新澆筑混凝土 對(duì)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(duì)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。 5結(jié)束語(yǔ) 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(duì)混凝土裂縫進(jìn)行認(rèn)真研究、區(qū)別對(duì)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(lái)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。 工程中通過(guò)對(duì)混凝土裂縫采取了針對(duì)性的預(yù)防措施，使后續(xù)渠道混凝土裂縫得到有效的控制。裂縫產(chǎn)生的因素是多方面的，只有把各種因素綜合考慮加以控制，才能真正避免或減少混凝土裂縫的發(fā)生。 參考文獻(xiàn) 1水工混凝土外加劑技術(shù)規(guī)程DL-T5100-1999. 2齊春友.南水北調(diào)S23標(biāo)渠道襯砌混凝土裂縫的預(yù)防及處理方法J.北京水務(wù)，xx（2），36-37.