渠道襯砌混凝土裂縫及預防措施

王建兵

【摘要】渠道襯砌混凝土能夠有效的提高渠水的耐久性和利用率，使渠水的流速提高，達到防滲節水的目的。然而由于各種原因，渠道襯砌混凝土容易產生裂縫，造成輸水滲漏。文章對渠道襯砌混凝土的裂縫及其原因進行了分析，并提出了相應的預防措施，減少渠道襯砌混凝土裂縫的產生。

【關鍵詞】渠道襯砌；混凝土裂縫；預防措施；

在農田水利工程中普遍地應用到了渠道襯砌混凝土，用以對輸水流速進行提高，并起到防滲節水的作用。渠道襯砌混凝土具有維修方便、施工便利的特點，然而在使用和施工的過程中也容易出現裂縫，對渠道的使用壽命和施工性能造成不良的影響。本文以實際工作經驗為基礎分析了渠道襯砌混凝土裂縫問題，并提出了相應的預防措施。

1.渠道襯砌混凝土裂縫問題分析

常見的渠道襯砌混凝土裂縫主要有滲水裂縫、沉降裂縫、溫度裂縫、干縮裂縫，除此之外，如果施工過程中使用了不合格的原材料也可能會引起裂縫[1]。

1.1滲水裂縫

形成滲水裂縫的主要原因有設計中沒有達到相對的強度要求、施工過程中沒有采用密實度相同的混凝土進行澆筑、沒有科學地進行排水管的預埋，除此之外不合理的養護和突然性的降雨也可能會造成渠道的上層滯水不斷排泄入渠道內，渠道內密實度薄弱的部位就會形成裂縫，發生滲水，從而造成滲水裂縫。

1.2沉降裂縫

在前期襯砌混凝土澆筑的過程中，如果基礎土質存在松軟、不均的情況，或者由于浸水或不實的土基等原因都可能造成沉降裂縫的產生沉降裂縫。沉降裂縫會造成混凝土襯砌的沉陷。沉降裂縫的寬度大多不超過1毫米，切多為縱貫裂縫。

1.3溫度裂縫

渠道襯砌混凝土施工的主要材料就是混凝土，而混凝土具有熱脹冷縮性質。當外界溫度發生劇烈變化時，混凝土就會出現變形現象，從而導致溫度裂縫。如果外界溫度急劇下降，就會有一定的拉力在混凝土內部產生，而混凝土具有較弱的抗拉強度，從而造成拉張裂縫。基層的不同也會產生對混凝土不同的約束狀況，過大的約束會使混凝土表層更容易出現拉應力。拉張裂縫的形成幾率還會受到混凝土襯砌厚度的影響，過小的厚度會增大拉張裂縫形成的幾率。

1.4干縮裂縫

混凝土是一種人工石材，主要是將石、天然砂等骨料和水泥等膠結材料用水拌合在一起并進行澆筑而形成的[2]。混凝土在硬化的過程中其水分的蒸發由內而外的，水泥石中的膠結體逐漸干縮，產生變形。由于模板和基礎對其進行約束，從而產生了拉應力。當拉應力達到一定程度時就會出現干縮裂縫。干縮裂縫一般有規律的走向、寬度較小，為表面裂縫。對混凝土干縮裂縫產生的影響因素主要有現場養護情況、外加劑品種、骨料的級配和大小、水泥用量和品種、水灰比等。

1.5使用不合格原料造成的裂縫

混凝土的主要原材料有外加劑、拌和水、骨料、砂、水泥等，如果施工過程中使用了不合理的原料也可能造成裂縫。例如砂石具有過量的含泥量，就會造成混凝土的抗滲性和強度降低，在混凝土干到時出現不規則的網狀裂縫。如果使用了沙特利過細沒過差的沙石，則容易出現側面裂縫。如果使用了含有泥性硅化物質的骨料，一旦遇到堿性物質，可能會造成拉應力和局部膨脹，造成爆炸狀裂縫。

2.渠道襯砌混凝土裂縫預防措施

2.1設計階段的預防措施

在渠道設計階段要做好混凝土開裂的預防措施。以當地的地質和氣候因素為根據，合理的設計襯砌的分縫、強度、厚度和坡度，為了防止襯砌混凝土裂縫，可以將排水設施、隔水設施、防滲設施設置在相應的位置，并增設截水溝在渠道低頂的兩側，避免渠道中滲入泉水和雨水而導致砌板開裂。

2.2施工階段的預防措施

①在進行渠道開挖之前，要做好測量放樣工作，先將土方中覆蓋草的土壤、植物和細根須等清除出去，自上而下地進行開挖，為了方便，施工期間的排水，應該形成一定的坡勢，才能避免積水。

②先將不適合回填的雜土清除出去再進行回填，例如含有廢渣、垃圾、雜草、樹根等，嚴格按照規范進行回填土的施工。

③嚴格控制入場的原材料，避免由于原材料不合格而導致的混凝土裂縫。在材料進場時要對其檢驗證書和合格證進行嚴格的檢驗，并且進行抽檢和復檢，確認原材料質量合格，施工規范。

④在進行混凝土配制時要對砂、石子、水泥的用量進行嚴格的控制，并控制塌落度和水灰比，對計量裝置進行校準和檢查，檢測砂石料的含水率，以此為基礎對配合比進行及時調整。

⑤在這些混凝土澆筑前要對基礎和坡面的濕度和平整度進行保障，并適當濕潤模板、坡面和基礎，以免其對混凝土中的水分進行吸收。

⑥在進行混凝土澆筑時要對振搗時間進行控制，加強振搗，保持均勻振搗，當混凝土表面泛漿時可以停止振搗。在混凝土板處理之后要使抹面次數增加，這是為了將混凝土內部的氣泡、水分和泌水排出。盡量在低溫季節渠道重要地段的施工以及澆筑工作，使混凝土入倉的溫度降低，防止混凝土溫度裂縫的產生。按照設計要求進行及時縫縫，保障接縫深度[3]。

2.3養護階段的措施

要做好混凝土的養護工作，對渠道襯砌混凝土的裂縫進行有效的預防。在完成襯砌混凝土的澆筑工作時，要以施工技術方案為基礎及時進行養護。以施工條件為依據做好灑水養護，在完成澆筑后的12小時內要覆蓋混凝土，并對其進行保濕。如果混凝土抗滲要求或使用了用緩凝型外加劑則要進行至少14天的養護。要使用同樣的水質進行混凝土的養護和拌制，并且將混凝土用塑料布覆蓋起來，特別是嚴密地覆蓋敞露的表面，使塑料布內一直存在凝結水。必須等襯砌混凝土達到規定強度后才能拆模，杜絕在混凝土上堆放其它材料或踩踏混凝土的情況。

3.結語

有很多原因都會造成渠道襯砌混凝土的裂縫，一旦出現裂縫則會對渠道的使用壽命和施工質量造成嚴重的影響。襯砌混凝土的裂縫為降低渠道的承載能力材料的耐久性，造成渠道的輸水滲漏。因此必須認真分析裂縫產生的原因，并制定相應的預防性措施，防患于未然，從源頭上消除產生混凝土裂縫的各種因素，保障渠道襯砌混凝土的施工質量。

參考文獻：

[1] 周宜紅，宮經偉，黃耀英，諶東升. 泄洪洞襯砌混凝土施工期光纖測溫現場試驗[J]. 華中科技大學學報（自然科學版）. 2013（07）

[2] 卿光輝，魏軍霞. 北疆渠道機械化襯砌混凝土裂縫成因分析與對策[J]. 人民長江. 2012（S1）

[3] 顏錦凱，聶慶華，段亞輝. 某水電站泄洪洞無壓段襯砌混凝土施工期溫控監測分析[J]. 水電能源科學. 2013（08）