渠道混凝土襯砌面板凍脹裂縫處理措施

韋倩

（豫東水利工程管理局，河南 開封 475000）

1 前言

近年來，國家對基礎設施建設高度重視，水利工程建設投資力度空前加大，混凝土襯砌渠道對于水資源緊張的糧食大省河南來說，是水利工程建設的重要組成部分，在農田水利灌溉中作用巨大。當前水利工程建設呈現出時間緊迫、任務繁重的常態化特點，致使施工單位常常為加快進度而不得不在冬季和早春低溫環境下施工，加之渠道襯砌混凝土是薄壁素混凝土，渠道襯砌混凝土工程時而會出現凍脹現象，包括臌脹裂縫、隆起架空、滑塌、整體上抬等凍脹破壞形式，其中渠道混凝土襯砌面板凍脹裂縫嚴重影響工程外觀質量和節水效益的發揮，嚴重影響渠道使用年限和耐久性，應當采取措施積極防治此類問題發生。

2 渠道混凝土襯砌面板凍脹裂縫主要成因

低溫天氣造成的渠基土凍脹變形是引起渠道混凝土襯砌板產生裂縫的主要原因。受到低溫天氣的影響，水成為造成凍脹裂縫的活躍因素，含水的渠基土遇冷變為凍土，體積增大，其產生的凍脹力使渠道混凝土襯砌板內部剪應力或彎曲應力超過限度，造成裂縫的形成，從而混凝土結構性、整體性遭到破壞。根據觀察和調查，渠道混凝土襯砌面板凍脹裂縫多出現在東西向渠道的陰坡，這是由于陰坡光照少，且易受西北方向而來的寒風影響，坡面溫度更低，凍土更容易形成，造成膨脹加劇。

3 渠道混凝土襯砌面板凍脹裂縫預防措施

3.1 合理安排工期

參建各有關單位應堅持貫徹新發展理念，避免忽視工程建設質量客觀規律、片面追求工程建設進度、輕視工程建設質量管理工作，應緊緊圍繞打造優質工程、民生工程的目標，合理安排工期，杜絕不合理壓縮工期，在極端天氣、環境下，應減少或停止現場施工作業。

3.2 控制材質質量

參建有關單位要嚴把混凝土原材料質量關，充分利用檢查、調研、檢測等形式對混凝土拌和站骨料、水泥等原材料開展監督檢查，從各種材料和作業環節入手，包括水泥的儲存環境、骨料的質量和品種、是否落實混凝土配合比等內容，加強對拌和物質量的控制，確保混凝土強度、抗凍程度等各方面符合要求。

3.3 優化設計方案

在設計過程中，設計單位應充分考慮氣溫、氣候、地質等因素造成的渠道混凝土襯砌凍脹裂縫缺陷，渠道規劃選址應盡量考慮選擇南北方向、基土不易凍脹、地下水位不高的條件，細化渠道混凝土襯砌裂縫處理和后續未施工渠道混凝土設計及技術要求，根據工程建設實際情況采取在設計中增設砂石墊層、切混凝土誘導縫、改善排水系統、渠基土換填等設計優化方法，避免因為設計缺陷導致混凝土凍脹裂縫。

3.4 提高作業水平

施工單位應加強自身隊伍建設，抓牢抓好一線作業隊伍，編制和落實教育培訓計劃，扎實開展從上而下全覆蓋的日常教育培訓工作，努力提高作業隊伍的責任意識和作業水平，擺脫能力不足的危險；施工單位應嚴格遵照規程規范、設計文件和施工方案施工，施工單位、監理單位、建設單位應當強化日常監督管理，在低溫的條件下，發現問題，及時糾正。

3.5 加強養護工作

施工單位應結合現場實際，依據法律法規規程規范和設計文件編制《冬季施工方案》，監理單位建設單位應嚴格方案審查工作，確保方案的系統性、合理性和可操作性，方案中應明確和詳細說明冬季渠道混凝土襯砌施工及養護的措施，包括廣泛依靠火爐、保溫板、棉被等等養護措施保溫，提高渠道混凝土襯砌施工及養護溫度，避免風吹、寒冷等自然因素影響渠道混凝土襯砌質量。

3.6 強化監控檢查

加強在整個渠道混凝土襯砌施工事前、事中、事后階段對渠道的監測工作，安排專人負責，利用儀器監測、參照物對比、眼睛觀察等手段，同時要結合建設、監理、施工單位日常巡視檢查，及時發現、記錄和上報可能出現的問題，建立臺賬，為盡早處理問題爭取時間和數據支撐。

4 渠道混凝土襯砌面板凍脹裂縫處理對策

4.1 確定裂縫類型

通過觀察、觀測、比對、分析裂縫的性質，確定哪些裂縫屬于凍脹裂縫，哪些裂縫屬于沉陷裂縫、干縮裂縫、塑性收縮裂縫等非凍脹裂縫，對非凍脹裂縫，應采取其他措施處理。對于凍脹裂縫，應當量測檢查判斷裂縫的長度、寬度、深度，確定哪些屬于貫穿裂縫，哪些屬于非貫穿裂縫。對凍脹裂縫的數量、性質進行全面記錄統計，為下一步渠道混凝土襯砌面板凍脹裂縫試驗和處理工作打好基礎。

4.2 開展生產性試驗

通常使用裂縫修復處理材料的是水泥基柔性材料或聚氨酯密封膠或聚脲防水材料等，在增加添加劑的基礎上制成。參建單位應委托科研機構，建立數學模型，從環保性、耐久性、可操作性、高效性、經濟性來考慮，模擬計算出修復材料的物理性能，模擬計算出處理裂縫前鑿槽的寬度、深度理論值，模擬計算出涂抹進入裂縫修復處理材料的深度理論值。依據理論成果，對比選擇附著力好的、強度高的、壽命長的、接近于混凝土色澤的等優點的裂縫處理材料，選取更可靠的處理方法，委托有經驗的裂縫處理科研機構開展試驗。加強不同季節、不同材料、不同部位、不同環節的科學橫向對比和縱向對比，加強觀測，選擇合適的材料及工藝。

4.3 確定可靠方案

建設單位、監理單位應督促施工單位根據模擬試驗和生產性試驗結果，進行系統性總結，制定和完善渠道混凝土襯砌面板凍脹裂縫處理方案，組織權威科研單位和專家召開渠道混凝土襯砌面板凍脹裂縫處理方案認證會，充分汲取科研單位和專家的意見建議，確定合理的方案，并根據方案確定渠道混凝土襯砌面板凍脹裂縫處理作業指導書。

4.4 選擇專業人員

工人作為渠道混凝土襯砌面板凍脹裂縫處理的具體實施操作者，其專業和熟練程度是渠道混凝土襯砌面板凍脹裂縫方案落實的關鍵，施工單位應當選擇專業隊伍和人員開展裂縫的修復處理工作，實施人員要具有認真好學、吃苦耐勞、責任心強的優點，施工單位還應組織對實施人員進行技術交底和作業指導書交底，對實施人員展開培訓考核工作。

4.5 加強檢查監督

施工單位應按照已確定的渠道混凝土襯砌面板凍脹裂縫處理嚴格實施，作業隊長、施工員、施工單位應當檢查驗收，要分解責任目標，獎罰分明，根據裂縫處理效果，讓每名人員擔負質量責任，得到應有鼓勵，確保裂縫修復工作夯實。監理單位、建設單位也要落實監督責任。同時，在完成處理后，還應當對渠道加強養護、觀測。

5 結語

渠道長期發揮效益和節水高效運行，必須采取防凍措施。預防渠道混凝土襯砌面板凍脹裂縫和優化渠道混凝土襯砌面板凍脹裂縫修復工作，需要根據灌區工程具體條件和特點，以進一步創新科研工作和實踐工作為基礎，為農業灌溉高質量發展和水利工程高質量發展提供科學決策支撐。