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(chǔ)設(shè)施建設(shè)高度重視，水利工程建設(shè)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(shè)的重要組成部分，在農(nóng)田水利灌溉中作用巨大。當前水利工程建設(shè)呈現(xiàn)出時間緊迫、任務(wù)繁重的常態(tài)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(huán)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(xiàn)凍脹現(xiàn)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(zhì)量和節(jié)水效益的發(fā)揮，嚴重影響渠道使用年限和耐久性，應(yīng)當采取措施積極防治此類問題發(fā)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(chǎn)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?yōu)閮鐾粒w積增大，其產(chǎn)生的凍脹力使渠道混凝土襯砌板內(nèi)部剪應(yīng)力或彎曲應(yīng)力超過限度，造成裂縫的形成，從而混凝土結(jié)構(gòu)性、整體性遭到破壞。根據(jù)觀察和調(diào)查，渠道混凝土襯砌面板凍脹裂縫多出現(xiàn)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(yù)防措施

3.1 合理安排工期

參建各有關(guān)單位應(yīng)堅持貫徹新發(fā)展理念，避免忽視工程建設(shè)質(zhì)量客觀規(guī)律、片面追求工程建設(shè)進度、輕視工程建設(shè)質(zhì)量管理工作，應(yīng)緊緊圍繞打造優(yōu)質(zhì)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(huán)境下，應(yīng)減少或停止現(xiàn)場施工作業(yè)。

3.2 控制材質(zhì)質(zhì)量

參建有關(guān)單位要嚴把混凝土原材料質(zhì)量關(guān)，充分利用檢查、調(diào)研、檢測等形式對混凝土拌和站骨料、水泥等原材料開展監(jiān)督檢查，從各種材料和作業(yè)環(huán)節(jié)入手，包括水泥的儲存環(huán)境、骨料的質(zhì)量和品種、是否落實混凝土配合比等內(nèi)容，加強對拌和物質(zhì)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(yōu)化設(shè)計方案

在設(shè)計過程中，設(shè)計單位應(yīng)充分考慮氣溫、氣候、地質(zhì)等因素造成的渠道混凝土襯砌凍脹裂縫缺陷，渠道規(guī)劃選址應(yīng)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(xù)未施工渠道混凝土設(shè)計及技術(shù)要求，根據(jù)工程建設(shè)實際情況采取在設(shè)計中增設(shè)砂石墊層、切混凝土誘導縫、改善排水系統(tǒng)、渠基土換填等設(shè)計優(yōu)化方法，避免因為設(shè)計缺陷導致混凝土凍脹裂縫。

3.4 提高作業(yè)水平

施工單位應(yīng)加強自身隊伍建設(shè)，抓牢抓好一線作業(yè)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(yè)隊伍的責任意識和作業(yè)水平，擺脫能力不足的危險；施工單位應(yīng)嚴格遵照規(guī)程規(guī)范、設(shè)計文件和施工方案施工，施工單位、監(jiān)理單位、建設(shè)單位應(yīng)當強化日常監(jiān)督管理，在低溫的條件下，發(fā)現(xiàn)問題，及時糾正。

3.5 加強養(yǎng)護工作

施工單位應(yīng)結(jié)合現(xiàn)場實際，依據(jù)法律法規(guī)規(guī)程規(guī)范和設(shè)計文件編制《冬季施工方案》，監(jiān)理單位建設(shè)單位應(yīng)嚴格方案審查工作，確保方案的系統(tǒng)性、合理性和可操作性，方案中應(yīng)明確和詳細說明冬季渠道混凝土襯砌施工及養(yǎng)護的措施，包括廣泛依靠火爐、保溫板、棉被等等養(yǎng)護措施保溫，提高渠道混凝土襯砌施工及養(yǎng)護溫度，避免風吹、寒冷等自然因素影響渠道混凝土襯砌質(zhì)量。

3.6 強化監(jiān)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(jiān)測工作，安排專人負責，利用儀器監(jiān)測、參照物對比、眼睛觀察等手段，同時要結(jié)合建設(shè)、監(jiān)理、施工單位日常巡視檢查，及時發(fā)現(xiàn)、記錄和上報可能出現(xiàn)的問題，建立臺賬，為盡早處理問題爭取時間和數(shù)據(jù)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(zhì)，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(yīng)采取其他措施處理。對于凍脹裂縫，應(yīng)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(shù)量、性質(zhì)進行全面記錄統(tǒng)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(chǔ)。

4.2 開展生產(chǎn)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(chǔ)上制成。參建單位應(yīng)委托科研機構(gòu)，建立數(shù)學模型，從環(huán)保性、耐久性、可操作性、高效性、經(jīng)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(jù)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(yōu)點的裂縫處理材料，選取更可靠的處理方法，委托有經(jīng)驗的裂縫處理科研機構(gòu)開展試驗。加強不同季節(jié)、不同材料、不同部位、不同環(huán)節(jié)的科學橫向?qū)Ρ群涂v向?qū)Ρ龋訌娪^測，選擇合適的材料及工藝。

4.3 確定可靠方案

建設(shè)單位、監(jiān)理單位應(yīng)督促施工單位根據(jù)模擬試驗和生產(chǎn)性試驗結(jié)果，進行系統(tǒng)性總結(jié)，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(quán)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(jù)方案確定渠道混凝土襯砌面板凍脹裂縫處理作業(yè)指導書。

4.4 選擇專業(yè)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(yè)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(guān)鍵，施工單位應(yīng)當選擇專業(yè)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(yōu)點，施工單位還應(yīng)組織對實施人員進行技術(shù)交底和作業(yè)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(jiān)督

施工單位應(yīng)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(yè)隊長、施工員、施工單位應(yīng)當檢查驗收，要分解責任目標，獎罰分明，根據(jù)裂縫處理效果，讓每名人員擔負質(zhì)量責任，得到應(yīng)有鼓勵，確保裂縫修復工作夯實。監(jiān)理單位、建設(shè)單位也要落實監(jiān)督責任。同時，在完成處理后，還應(yīng)當對渠道加強養(yǎng)護、觀測。

5 結(jié)語

渠道長期發(fā)揮效益和節(jié)水高效運行，必須采取防凍措施。預(yù)防渠道混凝土襯砌面板凍脹裂縫和優(yōu)化渠道混凝土襯砌面板凍脹裂縫修復工作，需要根據(jù)灌區(qū)工程具體條件和特點，以進一步創(chuàng)新科研工作和實踐工作為基礎(chǔ)，為農(nóng)業(yè)灌溉高質(zhì)量發(fā)展和水利工程高質(zhì)量發(fā)展提供科學決策支撐。