南水北调中线干线工程渠道衬砌混凝土裂缝预防及养护施工措施

张郑锋

中国水电建设集团十五工程局有限公司 陕西西安 710000

1 渠道衬砌混凝土裂缝问题分析

常见的渠道衬砌混凝土裂缝主要有渗水裂缝、沉降裂缝、温度裂缝、干缩裂缝，除此之外，如果施工过程中使用了不合格的原材料也可能会引起裂缝[1]。

1.1 渗水裂缝

形成渗水裂缝的主要原因有设计中没有达到相对的强度要求、施工过程中没有采用密实度相同的混凝土进行浇筑、没有科学地进行排水管的预埋，除此之外不合理的养护和突然性的降雨也可能会造成渠道的上层滞水不断排泄入渠道内，渠道内密实度薄弱的部位就会形成裂缝，发生渗水，从而造成渗水裂缝。

1.2 沉降裂缝

在前期衬砌混凝土浇筑的过程中，如果基础土质存在松软、不均的情况，或者由于浸水或不实的土基等原因都可能产生沉降裂缝。沉降裂缝会造成混凝土衬砌的沉陷。沉降裂缝的宽度大多不超过1毫米，且多为纵贯裂缝。

1.3 温度裂缝

渠道衬砌混凝土施工的主要材料就是混凝土，而混凝土具有热胀冷缩性质。当外界温度发生剧烈变化时，混凝土就会出现变形现象，从而导致温度裂缝。如果外界温度急剧下降，就会有一定的拉力在混凝土内部产生，而混凝土具有较弱的抗拉强度，从而造成拉张裂缝。基层的不同也会产生对混凝土不同的约束状况，过大的约束会使混凝土表层更容易出现拉应力。拉张裂缝的形成几率还会受到混凝土衬砌厚度的影响，过小的厚度会增大拉张裂缝形成的几率。

1.4 干缩裂缝

混凝土是一种人造材料，主要由石料、天然砂、水泥等集料加水、浇注而成。在混凝土硬化过程中，水由内向外蒸发，水泥中的水泥逐渐干缩，产生变形。由于模板和地基地约束，产生了拉应力，当拉应力达到一定程度时，会出现干缩裂缝。干缩裂缝一般呈规则走向，宽度较小，属于表面裂缝，影响混凝土干缩裂缝的主要因素有现场养护、外加剂种类、骨料级配及粒径、水泥用量及品种、水灰比等[2]。

2 渠道衬砌混凝土裂缝防治预防及养护

2.1 严格控制渠道土方的填筑质量

预防沉降裂缝必须做好渠道基础的处理，遇到不符合设计要求的软弱地基必须经处理达到要求后方可进行下一道工序的施工。

回填前，必须清除不适合填筑的根、杂草、垃圾、废渣等杂土，严格控制土块尺寸。注意回填土含水量，当含水量低时，在取土区周围修建围堰，用洒水车填筑土场，并充分调整土料含水量。试验检测人员应反复检测土料含水量，采用全断面开挖方法，提高土料均匀性，用反铲均匀混合土料，再装车运至施工现场渠道填筑。回填时，必须按规定的施工方法和工艺进行接缝处理，严禁欠压、超压。

2.2 严格控制渠道土方的开挖质量

渠道开挖前，要进行精确测量放样，在渠道开挖时要采用挖掘机倒退法进行分段开挖，且不得超挖。

为保证开挖后的边坡和沟底平整，在二次机械修整时，应在挖掘机斗齿处焊接钢板。开挖过程中应预留20cm 的保护层，以免干扰渠道的地基。人工开挖保护层时，应按给定标高和坡度线开挖。挖出的土应及时清理，随挖随运。剩余土不得长时间堆放在工作面上。渠底及渠坡修整时，按设计标高施工。局部超挖时，应将修整好的土料浇水夯实回填，经检验合格后方可进行下道工序施工。

2.3 材料选择和混凝土配合比控制

设计人员应深入施工现场，根据施工现场的施工工艺和浇筑后混凝土板的质量，合理选择混凝土的设计坍落度。坍落度增大，收缩值增大。根据砂石原材料质量，及时调整施工配合比，避免衬砌混凝土出现裂缝。另外，施工时必须严格按照混凝土的施工配合比进行。

2.4 混凝土的施工方法及温度控制

混凝土浇筑前，必须在坡面洒水，但要注意适量。铺设土工膜时，应根据当地温度变化范围和产品规格，预留因温度变化引起的膨胀。铺设后的土工膜应自然松弛，支撑层应粘贴无悬空，以免影响混凝土厚度，造成混凝土板开裂[3]。

混凝土的浇筑温度和最高温升应满足规范要求，尽量缩短混凝土运输和等待卸料的时间。混凝土运输工具在混凝土运输过程中应采取保温、遮阳措施，以降低温升。混凝土入仓后，及时平整振捣，加快覆盖速度，缩短混凝土暴露时间。

3 混凝土养护问题

加强混凝土养护是防止混凝土表面裂缝的重要环节。衬砌混凝土浇筑完成后，应根据施工技术方案及时采取有效的养护措施，并应符合以下规定：根据施工情况采用洒水养护，混凝土浇筑后12h内覆盖并保持湿润。

混凝土浇水养护时间：掺硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥或矿渣硅酸盐水泥的混凝土，不少于7 天；掺缓凝剂或有抗渗要求的混凝土，不少于14 天；浇水次数应能使混凝土保持在湿态；混凝土养护用水应与搅拌用水相同。用塑料布覆盖的混凝土外露表面应覆盖严密，并在塑料布内保持凝结水。衬砌混凝土达到规定强度前，不得拆除模板，不得踩踏混凝土，不得堆放施工机具和材料。

4 结语

充分认识混凝土裂缝产生的原因，为更好地采取防裂措施提供了依据。在实际施工过程中，针对工程特点及环境因数。从原材料到混凝土成型养护，均采取必要的技术防裂措施，避免或减少了南水北调中线干线工程渠道衬砌混凝土裂缝的发生。