[精品]浅析渠道衬砌混凝土板裂缝成因及处理方法.doc

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1、浅析渠道衬砌混凝土板裂缝成因及处理方法浅析渠道衬砌混凝土板裂缝成因及处理方法摘要:本文结合南水北调中线一期工程安阳段第四施工标段渠道混凝土衬砌施工过程的总结,对薄壁渠道衬砌混凝土板裂缝产生的原因、裂缝的预防措施和裂缝的处理方法做出阐述。关键字:渠道裂缝防治干缩裂缝中图分类号:U215文献标识码:A文章编号:1672-3791(2014)02(c)-0204-02裂缝在混凝土结构物施工中始终一个无法回避的问题,因其产生原因复杂,涉及到结构设计、材料选取、配合比设计、施工工艺等诸多因素。与一般混凝土结构裂缝

2、相比,大而积薄壁衬砌混凝土裂缝有共性,也有其独特性。1工程概况南水北调中线一期工程安阳段第四施工标段渠道衬砌全长3277mo渠道采用倒梯形断面,设计渠底宽度为18.5m,渠道开口宽50m,渠道边坡坡度为1:2,渠底纵向比降为1/28000,混凝土设计标号为C20(W6F150),渠坡衬砌混凝土板厚10cm,渠底衬砌混凝土板厚8cm。混凝土板以下结构层依次为:复合土工膜、2cm(2.5cm)厚聚苯乙烯保温板、5cm粗砂垫层、原土基面。混凝土板纵、横向以4m设一道分缝,通缝与半缝间隔布置,缝宽2cin、半缝

3、深6cm,通缝贯穿板厚,缝底填充闭孔泡沫板,表面2cm填充双组份聚硫密封胶封缝。2渠道衬砌混凝土裂缝产生原因分析在渠道混凝土衬砌施工过程的不同阶段,有不同表现性状的裂缝出现。通过对裂缝出现的部位、时间、长度、宽度、深度以及走向分析,主要从以下几种裂缝类型方面做出深入研究。2.1塑性收缩裂缝塑性收缩裂缝就是常说的龟裂,是指衬砌面板混凝土在凝结前,受气温、光照、风速、环境湿度等因素的影响,表面迅速失水而产生收缩,导致混凝土表面形成形状规则不一、长短不等、互不连贯的细微裂缝。此种裂缝一般在衬砌混凝土浇筑后的2

4、〜3h出现,尤其是当环境气温较高,风速较大,空气较干燥时最容易出现。归结到施工的主观方面的原因,主要是因为在衬砌混凝土浇筑施工时,在人工收HU完成后未能及时采取措施对混凝土表面进行覆盖处理,在经过风吹、阳光直晒的过程中,混凝土面板表面游离水分蒸发过快而产生收缩应力,表面混凝土强度不能抵御这种收缩应力而产生裂缝。2.2干缩裂缝干缩裂缝是由于混凝土在强度发展过程屮,内外水分蒸发程度不同而导致内外变形不均匀而产生应力,当这种应力积聚到混凝土表面抗拉强度不能抵抗时,混凝土表面就会出现裂缝。干缩裂缝一般出现在混凝

5、土衬砌施工完成后的15天左右或混凝土养护期结束之后。渠道衬砌面板干缩裂缝的分布无规律,长短不等,大多与衬砌面板切缝带呈平行走向,缝宽一般不超过0.2nini,缝深通常不超过板厚的1/3。干缩裂缝的产牛通常跟施工环境的温度、湿度、混凝土的成份、水泥的用量、混凝土的水灰比、外加剂的种类和用量、混凝土的入仓温度以及混凝土的养护条件有关。2.3沉陷裂缝沉陷裂缝通常是由于结构物基础的不均匀沉降引起的,对于渠道衬砌混凝土施工來说,由于局部渠床基面超挖后回填土的压实度未达到设计和规范标准、砂垫层压实度和平整度不符合要

6、求、保温板和土工膜铺设吋存在悬空和鼓包等情况,导致相应区域衬砌混凝土面板沉降与周边不同步而产生拉应力,该拉应力超出了混凝土的抗拉强度而产生裂缝。在渠道衬砌面板上,沉陷裂缝往往成片出现,纵横交错,呈网状形态,有些缝有渗水情况,表明裂缝深度已贯穿混凝土板。此种裂缝对渠道防渗功能影响较大。2.4碱骨料反应裂缝碱骨料反应裂缝是由于衬砌混凝土在拌和时产牛的碱性离子,在混凝土浇筑后与其他骨料中的活性成分产牛:化学反应而引起混凝土内部体积膨胀,造成衬砌混凝土面板表面开裂。这种裂缝,往往在其两侧存在掉块现象。引起混凝土

7、碱骨料反应的因素,首先是作为混凝土原材料的水泥、砂石骨料、外加剂和拌合水中的含碱量较高;其次是混凝土骨料中含有一定数量的活性成分。2.5温度裂缝在施工环境因素一定的情况下,混凝土的出机]I温度和入仓温度对裂缝的产牛:也起到很大作用。在混凝土浇筑过程屮和浇筑完成后,随着水泥水化过程会产生大量水化热,使混凝土内外产生较大温差,从而形成温度应力,混凝土表面在温度应力作用下产生裂缝。尤其是在夏季施工,在气温达到37°C的情况下,如果砂石骨料在露天堆放,其表而温度会达到50°C左右,导致混凝土出机口温度能接近30

8、°C,更将导致混凝土内部温度的升高。3渠道衬砌混凝土裂缝的预防措施3.1原材料方面影响混凝土抗裂性能的…个重要因素是混凝土粗细骨料的颗粒级配,所以选择具有良好粒径级配组成的料场和骨料来源很重要。保证良好的骨料级配能极大的提高混凝土料的和易性和浇筑密实度,有效的降低混凝土的内部孔隙率,在保证混凝土强度的同时,减少水泥用量,降低水化热,从而有效的降低干缩裂缝出现的几率。原材料的选择还要充分考虑到控制混凝土的总碱含量,也就是控制混凝土中水泥、粉煤

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