发布时间:2022-10-05 10:06 热度:
摘要:本文分析了渠道混凝土衬砌裂缝产生的原因及类型,探讨了裂缝的处理措施,并提出了预防对策。
关键词:渠道,混凝土衬砌裂缝,原因
1、混凝土衬砌板裂缝产生的主要原因及类型
混凝土裂缝产生的原因很多,也较复杂,往往是多种不利因素共同作用的结果。一般而言裂缝类型主要可以归纳为3种:
1.1沉陷裂缝
对于渠道衬砌工程,沉陷裂缝的产生是主要是由于结构地基土质不匀、松软,或回填土不实或浸水而造成不均匀沉降,在渠道过水时衬砌板受压,并在衬砌板较薄处产生应力集中,当衬砌板刚度不能抵御压力时,变发生断裂。此类裂缝多为贯穿性,裂缝宽度往往与沉降量成正比关系。当地基变形稳定之后,沉陷裂缝也基本趋于稳定。
1.2干缩裂缝
干缩裂缝多为表面性裂缝,宽度较小,主要是由于混凝土内外水分蒸发不同而导致混凝土结构变形不同的结果。浇筑衬砌板的混凝土原料质量差或水泥用量大、配合比控制不严及搅拌质量差、早期养护不及时等,都容易造成混凝土收缩增大及变形不均匀,引起混凝土衬砌板产生裂缝。
1.3温度裂缝
温度裂缝是由于水泥在水化过程中产生大量的热量,在混凝土内部而不易散发,而其表面散热较快于是形成温度梯度进而产生应力,当温度应力超过混凝土内外的约束力时即发生裂缝。这种裂缝多发生于温差变化大,或者寒潮袭击时。
2、裂缝的处理措施
表层裂缝一般不需处理。贯穿裂缝必须及时处理,常用的处理措施有灌浆、结构补强、仿生自愈等。但因施工工艺复杂、难度大、成本高不适合渠道衬砌裂缝的处理。根据混凝土板截面薄裂缝受基础影响大的特点,经实践可采用以下几种处理方案。
对未贯穿的裂缝,可采用局部处理的办法,划出裂缝范围予以凿除,重新浇筑混凝土面层。由基础原因引起的裂缝必须对基础进行处理,否则即便浇筑了新的混凝土面层,混凝土板以后仍会发生破坏。处理时拆除混凝土板及原基础,对含水量高的土壤进行晾晒,保证基础回填均匀密实后重新浇筑混凝土板。
对非基础原因形成的裂缝,可人工用钢钎沿着裂缝在其两侧凿出宽20~30Cm的带状沟槽,将结台面清理千净,按照原配比浇筑混凝土,水泥采用原配比水泥品种。为防止新浇混凝土自然收缩而产生新的裂缝,施工时可掺人适量的膨胀水泥,掺人比例参考使用说明书。如为了外表美观,可掺人20%的白水泥。
渠顶回填土不密实或渠顶高程达不到设计要求的,重新回填至设计要求;雨、雪水沿浸润线侵入到混凝土板下基础的,在混凝土板上沿外侧开挖截水沟,使自然降水沿截水沟排出。
3、预防
3.1 设计方面
一是根据当地气候地质等因素合理确定单块混凝土板的尺寸。经实践证明,单块长度为3m的混凝土板基本上不会产生因自身收缩在板中间形成的垂直裂缝。二是将渠道断面由梯形改为U形,并在每块混凝土板下垂直水流方同增设两道上口宽20cm下口宽l2cm深的梯形肋梁,改善混凝土扳受力结构。三是渠底增设纵向切割缝,用热沥青封灌。四是在泉水或污水与渠道相交的渠段设计过水管等跨越设施,借渠道穿流的渠段可将混凝土板衬砌改为浆砌石衬砌。
3.2施工方面
一是作好施工安排,避免冬季施工,在气温骤降时采取保温保湿措施,可用电抹子抹面,以缩短抹面时间。二是晾晒时间过长的基础在浇筑混凝土前洒水湿润。三是基础回填耍密实均匀,临时车道过压部位应拆除重新回填。四是混凝土搅拌时严格控制水灰比,运输时防止离析,浇筑派专职质检员控制振捣、抹面质量。五是雨季施工采取排水措施,雨后等基槽彻底晾干后再进入下道工序。六是发现软弱地基及时向监理和设计部门汇报,对基础进行处理后再施工。七是混凝土凝固后及时养护,由于渠道衬砌混凝上面积大、线路长,容易受风雨及人员践踏等因素影响,因此不宜采取洒水或喷养护剂的方法,可采用覆盖塑料薄膜的办法,覆盖时注意耍严密,并用土将薄膜压实。
3.3运行管理方面
一是经常巡视检查,发现裂缝及时处理,防止裂缝发展扩大甚至发生冲刷掏空现象,造成维修成本增加。二是每次灌溉完毕后和冬季来临前提闸放空渠道内积水。
4、结语
裂缝是混凝土结构物中普遍存在的问题,尤其在渠道混凝土衬砌中,控制裂缝出现显得更为重要。裂缝的预防和控制是一个复杂的问题,施工过程中要特别从原材料、混凝土配合比、施工工艺、建基面处理及混凝土养护等方面加强控制,尽量减少裂缝的出现,以确保工程的应用效果和耐久性。