重视对渠道衬砌混凝土裂缝相关问题

1、重视对渠道衬砌混凝土裂缝相关问题【摘要】随着经济的不断发展，我国水利设施建 设逐渐完善，然而在渠道衬砌混凝土施工中，普遍容易产生 裂缝，尤其在斜坡上，造成输水渗漏甚至工程破坏。由于裂 缝产生的原因复杂，涉及学科多，因此，渠道衬砌混凝土裂 缝处理措施是一个相当普遍性的技术难题。这需要广大科技 工作者与工程技术人员携手努力，长期探索。【关键词】水利渠道；衬砌混凝土；裂缝成因；质量控 制；预防措施文章结合近年的工作实践，对渠道衬砌混凝土裂缝产生 的原因、危害及预防处理措施进行了如下分析，供同行参考 之用。1混凝土裂缝的分类 根据深度、范围和原因的不同， 衬砌混凝土板产生的裂缝可分为表层裂缝、塑性裂缝

2、和贯穿 裂缝。表层裂缝产生在混凝土板表面，裂缝长度一般不超过 10cm,深度不超过3mm,纹理细碎，形状不规则，如鸡爪状 或龟背状，一般只见裂纹，看不见明显的缝隙。塑性裂缝深 36mm,长13m,在一块混凝土板上有一道至数道，走向 基本平行。贯穿裂缝是指裂缝将混凝土板全部切穿，贯穿整 块甚至数块混凝土板，长度达数米至数十米，走向连续规则。2. 渠道衬砌混凝土裂缝产生的原因作为渠道混凝土衬砌施工的关键工程，首先应从渠道裂缝产生的原因进行分 析。现浇混凝土衬砌渠道裂缝具有混凝土工程裂缝的共性， 又有不同于大体积混凝土裂缝的突出表现。裂缝一经形成， 就很难自身愈合。根据工作中观察，南北走向的渠道，阴

3、阳 两坡受日照、风情等影响因素基本相同，因此两坡的裂缝规 律基本一致，造成裂缝产生的根本原因在于：混凝土由于受自身及外部介质环境的影响，在温度、湿度变化和周边、基 础约束的作用下，会产生很大的约束应力，容易产生裂缝； 在现浇混凝土渠道衬砌中，水泥混凝土属于薄壁轻型钢性结 构，具有较高的抗压强度，但抗拉强度较低，适应拉伸变形 和不均匀变形的能力较差。在工程地质不稳定地区，基土滑 移、沉陷，在高填方地区和渠基换填地区，由于回填土预沉 降时间不够等也是导致渠道混凝土板裂缝的重要原因。当地 质滑动拉力超过混凝土抗拉强度时就会产生拉裂。本渠道的 现浇混凝土结构，渠坡衬砌混凝土板厚10 cm,渠底混凝土板

4、厚8 cm,下部主要有复合土工膜、聚苯乙烯保温板。工程地处华北平原，根据气象资料，当地春季风大,夏季高温,降雨量不大，深秋季节风大。渠道施工季节跨越了春、夏、 秋季，结合渠道工程施工，容易产生以下几种形式的裂缝。2. 1塑性收缩裂缝塑性收缩是指混凝土在凝结前，表面因失水较快而产生的收缩。此类裂缝常出现在混凝土表面，形状规则长短不一, 互不连贯，裂缝较浅，一般在混凝土浇筑后(2-3) h左右 出现。特别是当外界气温高，风速大，气候干燥时易出现， 主要原因是混凝土浇筑后未能及时用塑料薄膜覆盖保湿，受 风吹日晒，表面游离水分蒸发过快，混凝土的强度不能抵抗 这种应力而产生裂缝。渠道边坡浇筑衬砌混凝土，

5、由于重力 作用，混凝土下滑产生拉裂。2.2干缩裂缝干缩裂缝多出现在混凝土养护结束后的一段时间或是 混凝土浇筑完毕后的半月左右。此类裂缝表现为表面性，纵 横交错、无规律、分布不均，表面为多沿短边方向分布。主 要原因是混凝土内外水分蒸发程度不同而导致变形不同的 结果：混凝土受天气条件的影响，表面水分损失过快，变形 较大，内部湿度变化较小，变形较小，较大的表面干缩变形 受到混凝土内部约束，产生较大拉应力而产生裂缝，相对湿 度越低，水泥浆体干缩越大，干缩裂缝越易产生。混凝土干 缩主要和混凝土的水灰比、水泥的成份、水泥的用量、集料 的性质和用量、外加剂的用量等有关。混凝土的“三大一 小”，即水泥用量大、

6、水用量大、砂率大、石子用量小，和” 三高一低”，即高水化热、高气温、高风速、相对湿度低等 特点，混凝土容易产生干缩裂缝，已成为一项质量通病，尤 其是板类或较薄的平面混凝土结构。2. 3沉陷裂缝沉陷裂缝常见于渠基换填处，高填方渠道和工程地质不 稳定地区，呈较大的贯穿性沉陷裂缝，往往上下或左右有一 定的错距。其产生原因是混凝土下的地基或垫层压实不均 匀，局部有松软土基，夯实不够，渠道填方预沉降不够。3. 渠道衬砌混凝土裂缝的预防主要预防措施：一是选 用干缩值较小的硅酸盐或普通硅酸盐水泥；二是严格控制水 灰比，掺加高效减水剂来增加混凝土的坍落度和和易性，减 少水泥及水的用量；三是衬砌完成后要及时的进行割缝， 以防止混凝土产生裂缝，同时现场要准备足够量的塑料薄 膜、草帘子、大水桶等相关养护材料，衬砌浇筑一段就养护 一段。四是对松软土填土地基在上部浇筑混凝土前进行必要 的夯实和地基加固处理，对下部是保温板的，要注意连接牢 固，不得产生局部下沉。结合以上3种易产生的渠道衬砌混凝土裂缝，从渠道土 方填筑时就应该严格按照设计要求进行回填，防止出现沉陷 裂缝。针对塑性收缩裂缝和干缩裂缝的产生机理，在大风和 高温季节施工时必须做到以下3个协调，衬砌混凝土施工与 渠坡混凝土抹面相协调