浅议南水北调工程渠道衬砌混凝土裂缝产生和控制措施

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1、浅议南水北调工程渠道衬砌混凝土裂缝产生和控制措施　　摘要：南水北调中线漳古段SG7标渠道衬砌混凝土施工已经进入施工高峰期。施工中，通过对混凝土裂缝产生原因的深入调查研究，采用合理、正确的施工方法和相对应的预防措施，基本上避免了混凝土裂缝的产生，从而确保了标段渠道衬砌工程正常施工，也为我局承建的南水北调中线其它标段工程渠道衬砌施工提供了宝贵的裂缝预防施工经验。同时，也为今后大中型渠道衬砌施工取得一定的施工经验。关键词：渠道衬砌；混凝土裂缝；控制中图分类号：TU528文献标识码：A1、前言南水北调工程主要建设内容为大断面渠道现浇混凝土衬砌。我国大型调水工

2、程刚刚起步，在衬砌技术、机械设备、施工工艺等诸多方面尚存在差距。混凝土面积较大，在混凝土密实、成型、施工工艺等方面有其独特的特点。为了确保衬砌混凝土质量，必须采用合适的施工机械，并熟悉施工工艺，同时采取一系列必要的施工措施和手段，指导混凝土衬砌工程施工。2、工程概况6本标段总干渠过水断面采用梯形断面，按挖填类型分为挖方和半挖半填两种断面形式，没有全填方断面。设计底宽15.0m～20.5m，设计边坡1：2～1：3.5。渠道设计流量220m3/s，加大流量240m3/s，渠道设计水深6.0m，渠道纵坡1/23000～1/25000。渠道衬砌主要采用混凝土

3、衬砌，复合土工膜防渗，渠道衬砌采用现浇混凝土板，渠坡板厚10cm、15cm、渠底板厚8cm、15cm。衬砌混凝土设计标准C20W6F150，衬砌板变形缝间距4.0m，间隔设置伸缩缝、沉降缝，伸缩缝的间距为8.0m，沉降缝的间距为8.0m。伸缩缝为矩形通缝，缝宽10mm，沉降缝为矩形半缝，缝宽10mm。变形缝上部临水侧2cm采用聚硫密封胶封闭，下部采用闭孔塑料板充填。渠道衬砌边坡结构自下而上为：软式透水管及逆止阀等渠道自排水结构布置、粗砂垫层15cm厚、聚苯乙烯保温板30mm厚、其规格为600g/m2、和800g/m2的两布一膜，膜厚分别为0.3mm和

4、0.5mm，布选用宽幅（宽度大于5m，150g/m2）聚酯长丝针刺土工布。本渠段膨胀土段采用换填粘性土方案，根据膨胀性和换填部位的不同，换填厚度为2.0m和1.0m。3、渠道衬砌裂缝原因分析6根据近两年来的渠道衬砌裂施工现场观察与咨询专家，得出衬砌裂缝产生的位置、产生时间、气温、风力等有关。根据《混凝土结构质量缺陷及裂缝处理技术规定(试行)》，缝宽大于0.2mm，裂缝长度大于2m，经查看切缝位置，大多数为贯穿裂缝，判定为Ⅱ类质量缺陷，不能满足规范要求。我标段一般裂缝的形状为纵向或横向，纵向裂缝主要为诱导缝处，产生的主要原因为切缝不及时；横向裂缝主要发

5、生于土工膜焊缝位置，产生的主要原因是焊缝处上下两层布采用缝纫机缝合，缝合后个别部位工人操作不当，未将布摊铺，而是卷起起来，造成混凝土浇筑后形成一道明显的痕，混凝土受理后，开裂与此。坡面裂缝的主要原因为局部混凝土振捣不密实，所用混凝土料坍落度偏差过大，凝结时间不一致，形成冷缝。另外局部欠料、布料机行走速度过快、布料搭接宽度不足、振动棒未开启或故障等都能导致不密实；大面积裂缝主要发生于上午布料，下午高温时段收面时产生，主要受气温、风力影响，混凝土表面失水过快，说明浇筑时间选择不合适，我标段在下午浇筑的仓面从未发现大面积裂缝。4、渠道衬砌裂缝控制措施4.1

6、、严格审查混凝土配合比，控制水灰比，严格控制原材料质量，采用干缩性小的硅酸盐或普通硅酸盐水泥。混凝土配合比直接制约着施工质量，尤其是人工砂的石粉含量、水泥安定性、水泥凝结时间，直接影响混凝土的裂缝的发生。64.2、加强渠道衬砌基面质量控制。对渠道超挖，雨淋沟、地质缺陷应严格按设计要求进行处理;填方渠段应严格控制填筑压实度、沉降期。严格控制砂垫层、排水系统砂子的相对密度，尤其是排水管周围砂子必须夯实。以减少衬砌混凝土基础不均匀沉降产生的裂缝。严格控制混凝土板厚符合设计要求，以避免因混凝土厚薄不均匀产生裂缝。保温板铺设时应严格控制板面缝隙过大、缺角部位填

7、充密实，不得人为破坏保温板，必要时应进行更换，防止裂缝发生。4.3、合理安排浇筑时间。浇筑不宜安排在温升阶段，且浇筑应保证混凝土第二次温升来临之前完成收面。同时，应考虑浇筑时的气温与风力的影响，气温过高、风力过大，混凝土表面初凝后失水过快产生收缩、自身体收缩，易产生表面裂缝。4.4、严格控制浇筑仓位。根据衬砌设备以及施工作业面情况，采用一班制宜采用24m(应结合衬砌机布料宽度)以内的小仓位浇筑，确保及时切缝，必要时可采取小仓位跳仓浇筑，也可避免土工膜褶皱引起的裂缝。4.5、加强土工膜铺设质量控制，焊缝处土工布接头应严格控制接头方式，避免应混凝土厚薄不

8、均匀产生裂缝，土工膜铺设必须保证松驰紧贴基面；尽可能控制浇筑过程中土工膜的褶皱，较少土工膜褶皱过大造成混凝土