渡槽裂縫補強加固處理技術分析

楊玉

摘? 要：作為渠系建筑物中應用最多的交叉構造物，渡槽具有輸送取水、排洪導流的作用。目前，多選用混凝土材料用于渡槽施工，隨著結構跨度越來越大，在施工過程中在多種因素作用下，渡槽裂縫時常發生，從而產生滲漏病害，降低其使用性能。為此，該文結合具體工程，在充分了解渡槽裂縫成因的基礎上，對其補強加固技術要點進行了探討，以期優化裂縫控制措施。

關鍵詞：渡槽;裂縫成因;補強加固處理

中圖分類號：TV672? ? ? ? ? ? ? 文獻標志碼：A

0 引言

改革開放以來，我國水利工程建設事業得到了突飛猛進的發展，渡槽作為水利工程建設的重點，具有抗洪排澇、蓄水灌溉的功能。隨著使用年限的不斷增加，渡槽往往會出現各種不同程度的老化病害問題，象裂縫、碳化、剝落等，若渡槽產生裂縫，將引發嚴重的滲漏問題，進而影響其使用性能，危害整個工程的質量，甚至造成巨大經濟損失。為有效防治渡槽裂縫，必須根據實際情況，采取科學、有效的加固措施，全面提升抗裂性能，解決裂縫滲漏問題，達到良好的抗裂效果，從而有效延長渡槽工程使用壽命，推進我國水利工程建設事業可持續發展。

1 渡槽裂縫形成機理

隨著社會經濟的高速發展，我國水利工程建設事業也取得了顯著的成績。渡槽作為一種渠系建筑物，得到了廣泛的應用與推廣。特別是南水北調等一系列大型調水工程的修建，進一步加大了渡槽跨度，屬于典型大體積混凝土薄壁結構。工程建設中所需水泥量大，水化熱量高等，結構極易產生裂縫，據相關調查顯示，混凝土結構裂縫80%左右是施工因素造成，混凝土自身影響因素占15%，設計不合理影響占5%。由此可知，渡槽裂縫多產生于施工階段，為此筆者僅從材料、施工等方面分析裂縫形成機理。

1.1 混凝土自身影響

渡槽結構的裂縫受混凝土物理力學性能影響較大，主要包括混凝土收縮、徐變等，具體內容如下。

1.1.1 混凝土收縮

水泥等級、水灰比等因素都會對渡槽混凝土結構收縮造成影響，對于大體積混凝土而言，冷縮多出現于早期收縮，干縮多為長期收縮。當前基本選用泵送混凝土進行渡槽施工，相比傳統混凝土，這種施工法強度更高，流動性更大。為進一步增加混凝土強度，要求施工中必須選擇標號較高的水泥，但在這種情況下，相較普通混凝土，泵送混凝土所產生的溫差、溫度應力更大，極易產生裂縫。此外，為保證混凝土流動性，需將適量外加劑添加到混凝土內，此時砂率將隨之增高，并大大增加混凝土收縮，不利于提高結構抗裂能力。為此，在實際施工中，在確保混凝土強度、流動性均符合施工要求的情況下，應采用標號較低的水泥，盡可能降低水泥用量。

1.1.2 混凝土徐變

通過混凝土徐變可增強混凝土極限變形能力。在渡槽混凝土結構中，徐變可使混凝土溫度應力下降，減少收縮裂縫。然而徐變也存在一定缺陷，徐變會大大增加結構長期變形等，為此，必須對徐變的利弊進行綜合考慮。

1.2 結構設計影響

若渡槽結構設計不當，在荷載與變形等作用下，極易產生裂縫。因荷載產生的裂縫，可通過計算控制裂縫發展。而變形作用下產生的裂縫，則利用構造設計控制裂縫發展。

1.3 施工方面影響

渡槽屬于一種大體積薄壁混凝土結構，在整個施工流程中，其中任一施工工序出現施工不當問題，都會產生大量裂縫，因施工位置不同，施工工藝不同，則裂縫產生的位置也不盡相同。如果振搗方式不正確，混凝土表面將出現嚴重的浮漿問題，甚至分層離析，這種情況下極易產生混凝土面層裂縫，或大量砂漿流向低處，出現不均勻沉降收縮，導致結構厚度不一致，并于厚薄結合部產生裂縫。

2 工程概況

某水利工程所在地為溫帶大陸性氣候，晝夜溫差大，寒潮較多，該工程渡槽共4座，降比為1/800～1/1000，選用鋼筋混凝土單向預應力簡支箱形梁槽身結構，20 m為單跨長度，為后張法構件。槽身尺寸信息見表1。根據設計要求，變形縫留設于箱形梁和側擋塊中間部位，選用盆式橡膠支座進行槽身兩端支承，并將雙道止水設于結構縫位置，C50F300W8為槽身段混凝土等級。待工程施工結束后，發現滲漏情況在渡槽部分位置出現，通過檢查可知，渡槽混凝土裂縫、伸縮縫為滲漏通道。

3 渡槽裂縫補強加固處理技術要點分析

因該工程所處溫帶大陸性氣候，晝夜溫差大，渡槽屬于單向預應力結構，應根據工程實際情況，合理選擇補強加固方式。

3.1 裂縫補強加固

首先，采用化學灌漿法進行處理，即環氧樹脂漿材（性能指標見表2）進行渡槽側墻豎向裂縫處理，及時增強結構整體性能。因該工程為預應力混凝土，厚度一般，打孔難度較大，灌漿時可選用騎縫貼嘴處理。該施工方式具有良好灌漿成效，同時不會損壞預應力結構。待完成灌漿施工后，可將碳纖維布黏貼在渡槽裂縫內表面進行補強加固，該工程需黏貼3層，要求纖維方向垂直于裂縫走向，以70 cm為黏貼寬度。具體施工流程如下。

3.1.1 裂縫灌漿

第一，清理裂縫表面。針對裂縫表面，可通過角磨機等工具打磨，磨平后需及時清理干凈打磨過程中產生的灰塵等雜物。

第二，灌漿嘴黏貼。灌漿嘴一般需黏貼到裂縫交叉位置、裂縫較寬位置、裂縫端部等。隨后將環氧膠泥（1 mm）均勻涂抹到灌漿嘴底盤處，與此同時，在指定位置進行灌漿嘴騎縫黏貼。

第三，封閉裂縫。完成上述施工作業后，需及時將一層封閉材料涂抹到裂縫處，涂抹時，要求保證其密封性良好，不得出現小孔、氣泡等現象。此后通過壓力試驗，對封閉情況進行檢測，保證無漏氣問題。

第四，漿液配置。按照施工具體情況，合理選擇材料配合比，保證滿足設計要求。

第五，灌漿。作為施工的重中之重，要求在注入器內將配置好的漿液充分注入，在容器自身壓力作用下，自動式進行灌漿。完成灌漿之后，即可將新漿液注入，直到注滿為止。