對南水北調渠道襯砌板裂縫的見解

【摘 要】 目前南水北調中線干線京石段襯砌板出現了不同程度的凍脹、裂縫等破壞現象。究其原因大致可以歸為施工工藝技術、地質環境、日常保養等。但是也正因為這些小的裂縫，再加上時間的積累，雨水的灌入，凍脹的加劇、密封膠條的不斷老化，使得渠道襯砌板進入了一個惡性循環。針對渠道襯砌板的裂縫問題筆者進行以下簡單的探究。

【關鍵詞】 襯砌板 裂縫 成因 預防 處理

【Abstract】 At present，the Beijing-Shijiazhuang section of middle route of South-to-North Water Transfer Project lining plate suffered different degrees of frost heaving， cracks and other damage phenomenon.The reason can be roughly classified into construction technology， geological environment，daily maintenance etc.. But precisely because of these small cracks，coupled with the accumulation of time，the rain pouring，frost heaving continuous aging intensifies，sealing strip， it entered a vicious spiral. According to the author explored crack problem of canal lining board.

【Key words】genetic board cracks prevention and treatment

引言：南水北調工程全線為了減少渠水滲漏，提高渠系水利用系數，對渠道采用現澆混凝土襯砌。目前中線工程京石段已進入臨時通水試運行階段。不幸的是在京石段渠道襯砌板面上已經出現不同程度的裂縫，較為嚴重的襯砌板已經影響到了其正常功效的發揮。究其原因大致可以歸為施工工藝技術、地質環境、日常保養等。再加上雨水灌入，冬夏兩季溫度峰值的“摧殘”，裂縫情況更加嚴重。襯砌板之間的密封膠條，長時間的風吹日曬慢慢老化，封堵作用逐年下降。本文就襯砌板的裂縫預防和處理上提出幾點見解，希望能對南水北調渠道襯砌板施工、養護及修復過程起到一點點作用。

1. 襯砌板裂縫成因及變化

襯砌板裂縫的形成原因有許多，主要由于襯砌板自身原因和外界原因及不可抗力因素。主要針對襯砌板自身原因和外界原因進行研究。

1.1 現澆襯砌板自身產生的裂縫

襯砌板裂縫大多在新澆注的混凝土構件暴露于空氣中的上表面出現，襯砌板在凝結之前，表面因失水較快而產生的收縮。襯砌板的塑性收縮裂縫一般在干熱天氣或大風天氣出現，裂縫多呈中間寬、兩端細且長短不一，互不連貫狀態，較短的裂縫一般長20～30cm，較長的裂縫可達2～3m，寬1～5mm。主要因為襯砌板在終凝前幾乎沒有強度或強度很小，或者襯砌板剛剛終凝而強度很小時，受高溫或較大風力的影響，混凝土表面失水過快，造成毛細管中產生較大的負壓而使混凝土體積急劇收縮，而此時混凝土的強度又無法抵抗其本身收縮。

襯砌板結構成型后，沒有及時覆蓋，表面水分散失快，而襯砌板內部濕度變化小，收縮也小，因而表面收縮變形受到內部混凝土的約束，出現拉應力，引起混凝土表面的收縮。裂縫的走向通常無一定規律，裂縫常縱橫交錯，襯砌板長度尺寸較大的結構，裂縫多平行于短邊。裂縫寬度大小不一，受溫度變化影響較為明顯，冬季較寬，夏季較窄。高溫膨脹引起的混凝土溫度裂縫是通常中間粗兩端細，而冷縮裂縫的粗細變化不太明顯。

1.2 襯砌板受施工工藝及流程產生的裂縫和沉降

在施工過程中，不規范的振搗過程也會直接影響裂縫的產生，模板的干燥壓光導致襯砌板的裂縫，裂縫還可能由于施工后養護不當造，早期受震，拆模過早方法不當造成。襯砌板的沉陷裂縫的產生是由于結構護坡地基土質不勻、松軟或回填土不密實或浸水而造成不均勻沉降所致，或者因為模板剛度不足，模板支撐間距過大或支撐底部松動等導致，特別是在冬季，模板支撐在凍土上，凍土化凍后產生不均勻沉降，致使襯砌板產生裂縫。此類裂縫多為深進或貫穿性裂縫，裂縫呈梭形，其走向與沉陷情況有關，裂縫寬度往往與沉降量成正比關系。

1.3 裂縫的惡性循環

裂縫是襯砌板最普遍、最常見的通病，不產生裂縫的襯砌板幾乎沒有。而且裂縫往往是多種因素聯合作用的結果。裂縫對鋼筋襯砌板的危害程度不一，嚴重的裂縫如貫穿縫、網裂等將會嚴重影響襯砌板的整體穩定性。另外裂縫往往也會引起其它病害的發生與發展。渠水的沖刷，雨水的殘留，加上施工縫內填充物長時間后老化，裂縫內的水無法順利排出，進入冬季后水由液態變為固態體積增加膨脹使襯砌板裂縫越來越大而導致惡性循環。嚴重會導致結構內鋼筋銹蝕，使其襯砌板結構整體穩定性，安全性變差。

2. 襯砌板的裂縫預防及保護

2.1 前期施工過程嚴格把關

在襯砌板施工時首先要做到邊坡振壓密實，優化混凝土的施工配合比使用適當地外加劑，混凝土振搗密實，模板不能過早拆卸。其次要提高伸縮縫，沉降縫的密實度和整體坡面的平整度。在襯砌板內發現裂縫應用環氧樹脂膠泥進行填補，其耐久性﹑抗滲性﹑密實性和極高的粘接力及極強的防水防腐效果，而且施工相對簡單，首先在裂縫處開槽，注入修補漿填充滿以后外部涂上樹脂膠泥即可。

2.2 設計排水設施

由于渠水的沖刷及雨雪水的殘留而導致襯砌板破壞，在日常養護時要及時增設排水設施，可以在底腳處設集水管道，在施工設計時預留排水孔，底端混凝土板設為透水混凝土。也可以在襯砌板8-12米設一滲水溝，同時兩端鋪設滲水溝。襯砌板頂端應設有擋水壩，壩體內側設有導水溝，導水溝與其他滲水溝連接，使其河岸周圍受雨雪水沖刷時不流向襯砌板，從而保護了襯砌板因為雨水沖刷造成的不必要損害，進而優化襯砌板的整體排水性。對于已經布設排水設施的渠段，在日常運行通水工程中，要經常檢查排水設施的淤堵情況，保障水流暢通，使排水設施更好的發揮排水作用。

2.3 襯砌板間隔縫防護及養護

襯砌板內填充劑應使用符合抗壓強度90-105MPa，GB/T50081-2002、抗折強度25-35MPa，GB/T50081-2002、受壓彈性模量17-20MPa，GB/T50081-2002、熱膨脹系數<40×10-6mm/mm/°，GBJ119-88的填充劑。其抗壓、粘結等物理力學性能遠優于水泥。成型后無收縮，抗蠕變性，耐腐蝕性較好的材料。在后期養護過程中及時清理受損部位，清理過后即時填充填充劑。同時在填充劑內添加膨脹劑，使其與襯砌板粘結能力更強。

結論

綜上所述，形成裂縫的原因有很多，但是從設計，到施工，再到通水運行階段的維修養護，每一步都至關重要。做好提前預防，采用好的設計方案，先進的施工工藝，在后期維護過程中及時發現裂縫，針對性的封堵處理裂縫，只有保證每一個環節的不紕漏，渠道襯砌板才能展現出良好的整體性能，才能更好的發揮減糙防滲的功效。

參考文獻

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