試論渠道薄壁混凝土裂縫產生的原因及控制措施

王宇

【摘要】混凝土裂縫問題是設計土木工程施工中的常見問題。對渠道薄壁混凝土裂縫問題進行控制，可以為輸水渠道的使用壽命提供一定保障。本文主要對渠道薄壁混凝土裂縫的產生原因和裂縫的控制措施進行了探究。

【關鍵詞】渠道薄壁混凝土；裂縫控制；基礎處理；混凝土澆筑；面板切縫控制

前言

渠道薄壁混凝土裂縫是水工混凝土工程施工中經常出現的問題。現階段渠道現澆混凝土設計結構多為厚度為8～20cm的混凝土結構。在施工過程中，施工人員通常會在渠道下部鋪設砂礫石墊層、土工膜、瀝青防滲膜和保溫板等結構。在實際施工中控制渠道薄壁混凝土裂縫的產生，可以讓渠道的防滲效果得到強化。

一、渠道薄壁混凝土裂縫的產生原因

（一）塑性收縮裂縫的產生原因

塑性收縮裂縫是混凝土表面的一種常見裂縫，這種裂縫具有著形狀規則、長短不一的特點。混凝土澆筑工作完成以后的4～6h是塑性收縮裂縫現象的高發時節。從混凝土澆筑施工過程來看，如果施工人員在混凝土澆筑工作完成以后未及時覆蓋保濕膜，混凝土會在表面游離水分蒸發過快的情況下出現這一問題。

（二）沉陷裂縫的產生原因

沉陷裂縫是渠道底部經常出現的一種裂縫現象。渠道底部混凝土下方地基、墊層壓實不均勻的問題是引發這一現象的重要原因[1]。

（三）凝縮裂縫的產生原因

凝縮裂縫是混凝土表面出現碎小的六角形花紋裂縫的現象。這一問題經常出現于渠道薄壁混凝土施工的混凝土初凝期。凝縮裂縫的產生原因主要涉及到了以下因素：一是混凝土表面過度抹平壓光；二是混凝土表層灰漿過多。

（四）干燥收縮裂縫的產生原因

干燥收縮裂縫是一種表面性的、縱橫交錯的裂縫現象。渠道薄壁混凝土裂縫問題中的收縮裂縫也具有著沿短邊方向分布的特點。混凝土成型后的養護不當、環境溫度過高所導致的拉應力是引發混凝土開裂問題的重要原因。

（五）凍脹裂縫的產生原因

凍脹裂縫是澆筑完成的混凝土經過凍融循環以后出現的裂縫現象。混凝土配合比、外加劑參入量未達到施工要求；水灰比過大；混凝土下部防凍脹墊層施工中存在的施工質量問題和保溫機制不完善是導致凍脹裂縫現象的重要因素。

二、渠道薄壁混凝土裂縫的控制措施

（一）基礎處理控制

對渠道薄壁混凝土裂縫問題進行控制，可以為輸水渠道的使用壽命提供一定保障。渠道薄壁混凝土裂縫問題對渠道混凝土襯砌施工有著嚴重的危害。圖1所示的內容為渠道工程襯砌施工的構造圖：

在渠道工程中，混凝土與基礎面的密實度與坡面平整度對混凝土面板的裂縫發育情況有著至關重要的影響。在渠堤填筑階段，施工人員可以通過沿渠坡邊線增加寬度100cm的方式增強邊坡的壓實度，并要將填筑渠堤在混凝土襯砌時的沉降期控制在3個月以上。對混凝土的沉降時間進行嚴格控制，可以為渠道施工質量提供一定保障。

（二）配合比控制

通過對混凝土的配合比進行分析，我們可以發現，砂率和骨料級配在混凝土防裂過程中發揮著重要的作用。為混凝土的強度要求、抗凍要求和抗滲要求提供了一定保障，是混凝土配合比控制所遵循的原則。在增加混凝土中粉煤灰含量的同時，降低水泥用量，可以讓混凝土的水化熱得到有效控制。優質高效減水劑的應用，也可以讓混凝土的用水量得到有效控制。提升混凝土的和易性和密實度，也是優質高效減水劑在混凝土配比過程中所發揮的作用。

圖 1 渠道工程襯砌施工構造圖

（三）混凝土澆筑過程控制

混凝土表面與內部的散熱速度的差異性會讓混凝土內外形成較大的溫差。降低混凝土內外溫差，對混凝土的溫升值和溫降值進行控制，是施工人員在渠道薄壁混凝土中所要關注的內容。為降低混凝土的出機口溫度，施工人員可以利用深井水進行混凝土拌和，也可以通過加冰措施控制混凝土溫度。保溫保濕措施的強化，也可以有效緩解混凝土的溫度裂縫問題。

（四）面板切縫控制

在混凝土的抗壓強度達到1-5Mpa以后，施工人員需要及時開展混凝土切縫工作。以便對因切縫不及時所引發的裂縫問題進行控制[2]。

（五）混凝土裂縫的補強方法

切槽補強法、表面涂抹環氧膠泥的補強方法、表面貼條法、水泥灌漿法、化學灌漿法和仿生自愈合法是混凝土施工中常用的補強方法。切槽補強法要求施工人員將裂縫切成深為2cm，寬為15～20cm的凹槽，在槽內濕潤以后鋪涂預縮砂漿或丙乳砂漿。仿生自愈合法是最新研制的一種裂縫處理方法，它是通過模仿生物組織自動分泌某種物質修復受創傷部位的方式，促進混凝土裂縫的愈合。

結論

裂縫現象是混凝土結構中的一種常見現象。渠道薄壁混凝土裂縫問題的產生原因具有著多樣化的特點。混凝土表面與內部的散熱速度的差異性、混凝土的抗壓強度和混凝土的配合比等因素是渠道薄壁混凝土裂縫問題控制過程中不可忽視的因素。科學化的渠道薄壁混凝土裂縫問題防治措施的應用，可以為渠道工程的整體質量提供保障，也可以為渠道工程薄壁混凝土施工工作的開展提供一定的理論依據。

參考文獻：

[1]張彬，康旭榮，張友林.淺析渠道薄壁混凝土裂縫產生原因及控制措施[J].河北水利，2012，（11）：39.

[2]郭慧娟，高志旭.渠道薄壁混凝土襯砌裂縫產生原因及防治措施[J].河南水利與南水北調，2012，（18）：142-143.