南水北调渠道衬砌裂缝的成因与处理的探讨

胡长明，高承恩

1.中国水电建设集团十五工程局有限责任公司，陕西 西安 710000 2.河南科光工程建设监理有限公司，河南 三门峡 472400

1 衬砌混凝土裂缝的成因分析及预防措施

1.1 土方回填施工缺陷

在进行土方回填时，由于压实不均造成局部干密度没有达标，另外在原状土与回填土交界处由于不均匀沉降都会造成混凝土面产生裂缝，此类裂缝称为沉陷裂缝，常见于渠底，表现为一般与地面垂直或呈现30°～45°方向发展，往往出现较大的贯穿性沉陷裂缝，上下或左右有一定的错距。

主要预防措施：1）回填前要对原基面进行彻底清基，将腐质物进行彻底的清除；2）渠道回填部位一定要压实均匀，且要达到最大干密度，无法采用机械化施工时必须采用人工夯实，尤其对渠道与建筑物交叉部位回填要进行严格要求，必要时将土方做成台阶状，以利于回填土与原状土的连接；3）渠道高填方段要预留足够的沉降期后才能进行衬砌；4）对坡面局部超挖引起的松软基础在铺砂前要对地基进行必要的夯实或地基加固处理；5）铺设保温板时要注意连接牢固，铺设平整，不得产生局部下沉；6）要做好坡面排水、防水工作，对基础有渗水或地下水的部位要做好排水设施，及时排除积水，防止浇筑过程中地基被水浸泡，对浇筑成型后的坡面要及时安装路缘石，防止雨水从顶部灌入混凝土底部。

1.2 衬砌混凝土施工缺陷

1）由于混凝土配合比设计不当导致混凝土内外干缩程度不同而产生裂缝，此类裂缝通常在混凝土浇筑完后一周左右或混凝土养护结束后一段时间产生，表现为纵横性的，无规律的，分布不均的裂缝；

2）混凝土浇筑或运输过程中由于振捣不均匀或漏振、过振，运输距离过长，造成水泥混凝土离析、密实度差，水泥混凝土内部气泡不能完全排除，这些因素不仅会降低结构的整体强度， 还会造成水泥混凝土有较大的收缩，致使水泥混凝土微观裂缝迅速扩展，形成宏观裂缝。

主要预防措施：

1）把好混凝土原材料检验关，尽量选用干缩值较小，早期强度较高的硅酸盐或普通硅酸盐水泥；砂、石子的粗细度、含杂量要达到设计要求；

2）拌和混凝土时，要做好各种用料的数量和水灰比的控制，满足混凝土和易性的要求；

3）混凝土运输要满足规范要求，因客观情况运距过长时，混凝土必须进行2次搅拌；

4）应严格控制振捣时间，使混凝土不过振、漏振或欠振，不出现露石、蜂窝、麻面等，要求机械振捣出浆，随抹随光，严禁2次上浆；

5）衬砌成型后的混凝土在初凝前应及时用磨光机抹面压光，消除表面起泡，使混凝土表面平整光滑，无磨痕，在磨光机抹面压光时应使其对混凝土表面产生一定压力，使混凝土更加密实，消除混凝土初凝过程中产生的表面裂缝；

6）衬砌完成后应及时切割伸缩缝，切缝深度要严格按照规范要求进行，切割伸缩缝应在衬砌混凝土抗压强度为1MPa～5MPa时进行。

2.3 养护方面的缺陷

由于养护不及时造成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4h～5h 左右出现，当外界气温高，风速大，气候干燥时易出现。

主要预防措施：

混凝土浇筑完尽量晚拆模，拆模后要立即覆盖，并及时对浇筑的混凝土进行洒水养护，水源无保障或温度较低时宜采用喷洒养护剂养护，养护期应以水泥混凝土强度增长最快的阶段为准，即7～28天，最好能长些。

3 混凝土裂缝的处理

裂缝处理前均应根据裂缝的宽度、裂缝的分布数量和材料的不同特征，采用不同的处理方法。处理后的裂缝要能保证结构原有的整体性、防水防渗漏、抗冻、保温等功能，充分考虑技术上的可行与施工条件的许可。处理方案还需经设计单位批准。主要修补措施主要有以下一些方法。

3.1 表面修补法

表面修补法是最简单也是最常见的处理方法，它适用于稳定的、表面的、缝宽较小的裂缝。处理措施是在裂缝的表面涂抹水泥浆、环氧胶泥，在防护的同时为了防止混凝土受到各种作用的影响继续开裂，通常可采用在裂缝的表面粘贴玻璃纤维布等措施。此种方法即可以保证混凝土的整体性，又可以达到防水目的。

3.2 凿槽嵌缝法

此法适用于中等宽度裂缝，即将裂缝切成深2cm、宽15cm～20cm 的凹槽，或人工将裂缝凿成宽10cm、深5cm 的V 形槽，在槽内湿润后铺涂预缩砂浆或丙乳砂浆抹平。深进裂缝和贯穿裂缝可按照厚度沿裂缝条状切除，宽度为20cm，然后重新浇筑混凝土，浇筑时，在混凝土中按设计要求添加适量膨胀剂。

3.3 灌注法

灌注法主要适用于对结构整体性有影响或有防渗要求的混凝土裂缝的修补。它是利用压力设备将胶结材料压入混凝土的裂缝中，胶结材料硬化后与混凝土形成整体，从而起到封堵加固的目的。常用的胶结材料有水泥砂浆、环氧树脂、甲基丙烯酸酯、聚氨酯等化学材料。

3.4 拆除重新浇筑混凝土

当混凝土严重损害时，应将损坏的单块板拆除掉，然后重新浇筑新的混凝土。

4 结论

渠道衬砌混凝土板裂缝是相当普遍的难题，从施工角度来看，主要受土方回填的质量、削坡的质量、混凝土浇筑的控制，切缝时间的掌握以及养护等因素的影响，但只要经过因地制宜改进设计，加强施工管理，混凝土衬砌裂缝是可以预防的。实践证明，以上裂缝处理措施投资小，施工简单易行，效果较好，可以广泛采用。

[1]崔宏才.渠道混凝土衬砌裂缝产生的原因及防治.河北水利，2007，8.

[2]李安国.渠道防渗工程技术.北京：中国水利水电出版社，1998.

[3]陈国林.浅析混凝土渠道裂缝的预防预处理.中国水运，2008.