大型渠道机械化衬砌砼板裂缝成因与控制分析

-精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 1 大型渠道机械化衬砌砼板裂缝成因 与控制分析 摘要：本文主要对大型渠道机械 化衬砌砼板裂缝成因进行了分析，并提 出了相关的控制预防措施，希望这些措 施的运用能够有效减少裂缝的产生，并 为大型渠道工程建设积累一定的经验。 中国论文网 /2/view-12912118.htm 关键词：大型渠道 机械化衬砌 砼板 裂缝 中图分类号：TV91 裂缝在机械化衬砌砼板中普遍存 在，因此对裂缝的控制也是一项很重要 的工作，在施工、材料、地基等方面都 应严格控制，最终完善大型渠道机械化 衬砌砼板的施工技术。 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 2 一、大型渠道机械化衬砌砼板裂 缝的类型及成因 机械化衬砌砼板裂缝在大型渠道 的施工中普遍存在，譬如在我国在进行 南水北调中线一期工程修建过程中，机 械化衬砌薄壁素砼施工工艺刚刚投入使 用，施工技术尚未成熟。在施工时或施 工完毕或后，普遍出现了砼板裂缝的现 象。下面对机械化衬砌砼板裂缝的主要 类型及成因进行分析： 1.沉陷裂缝 地基的不均匀或筑堤填土不密实 会导致基底沉陷，进而产生裂缝。导致 沉陷裂缝的原因主要是由地基不均或不 密实等情况造成，如果在混凝土衬砌板 基底表层的土质不均匀、压实度不够， 或者衬砌板的下垫层不密实，均可导致 不均匀沉降现象，引起混凝土衬砌板出 现沉陷裂缝。同时要特别注意渠坡衬砌 施工完毕后，要及时做好坡顶防水，防 止积水将下垫层冲空，导致产生沉陷裂 缝。 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 3 2.温度裂缝 一般裂缝走向无固定的规律，常 常表现为纵横交错，裂缝多平行于短边， 沿着长边分段出现，中间稍密，热胀引 起的温度裂缝一般是中间粗，两端细。 冷缩裂缝粗细变化不太明显。导致温度 裂缝差生的原因是，在水泥水化热反应 过程中会产生热量，因为砼内外温差， 形成温度梯度，从而产生温度应力，当 温度应力超过内外砼表面约束力后便导 致温度裂缝的产生。 3.干缩裂缝 干缩裂缝一般在结构表面，缝宽 较细，走向纵横交错，无规律。产生干 缩裂缝的原因是受外界环境影响砼的表 面失水较快，导致混凝土内外部变形不 一致，从而产生裂缝。同时，混凝土的 原材料质量不达标，混凝土配合比设计 不当，养护不及时都容易造成混凝土收 缩率增大。 4.塑性收缩裂缝 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 4 出现在结构表面，长短不一，形 状也不规则，一般出现在混凝土浇筑初 期。当混凝土与外界气温相差较大，或 长时间温度过高，气候干燥，则会出现 塑性收缩裂缝，其类似于干燥的泥浆面， 裂缝较浅。塑性收缩裂缝的产生机理为， 砼凝结过程中，表面水分大量流失，造 成砼的内部毛细管中产生较大的负压， 造成砼迅速收缩并产生应力，然而此时 的砼板强度值还很低，自身强度无法抵 抗应力，便形成了收缩裂缝。如果衬砌 板使用的砼在浇筑的过程中振捣质量较 差，或衬砌板的下承层面较为干燥，同 样会产生塑性收缩裂缝。 5.荷载或其他作用产生的裂缝 即当混凝土构件或结构荷载，受 到施工时的作用力超过其自身的承载能 力时产生的裂缝，不同的荷载重量其裂 缝也具有不同的特征。 二、大型渠道机械化衬砌砼板裂 缝的控制对策 通过上述对大型渠道机械化衬砌 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 5 砼板产生裂缝的类型及产生原因进行分 析后，我们在施工过程中，应当针对不 同原因采取相应的控制措施，减少或预 防裂缝的产生，从而保证衬砌板的质量。 1.对土方削坡质量进行严格控制， 防止基底不均匀沉降。 削坡采用机械粗削坡和人工精削 坡的方法。机械粗削坡，在挖掘机斗齿 上焊刮板，在坡面上每间隔 4 米挂线， 人工开槽挖至比设计标高高出 5-8cm 保 护层，然后撒上白灰，挖机刷坡时参照 人工开槽深度刷出白灰为准。进行机械 粗削坡时，必须派专人指挥，杜绝超挖 情况，如果有超挖情况，则要严格按照 土方填筑要求开蹬夯实回填超挖处，并 重新削坡。其后进行人工精削坡，首先 要在渠坡或坝坡上设置横向和纵向控制 桩，控制间距保持在 4m 左右，通过挂 线形成高程控制网，然后进行人工精削 坡，削坡时要对土坡表面的平整度进行 控制，保证1cm/2m。 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 6 2.严格控制砂垫层、保温板、土 工布施工质量 砂垫层采用中粗砂，含泥量必须 要符合规范和设计要求。铺设砂垫层前 要进行压实试验，确保砂垫层的密实度 满足设计要求，从而防止因砂垫层不密 实导致的下承层沉陷。同时要确保砂垫 层平整度，从而保证衬砌砼板块厚度均 匀，防止砼内部应力在砼板块厚度较薄 处集中释放。保温板铺设一定要保证紧 贴下承层，同时要确保拼缝严密（缝宽 不得大于 2mm） 。土工布铺设在保温板 之上，铺设及砼浇筑时一定要防止土工 布出现褶皱，因为褶皱的产生必然导致 砼板块厚度减小，有时甚至会在砼浇筑 时形成夹层，从而成为砼板块抵抗内部 应力的薄弱环节。 3.控制原材料各项指标 应对砼原材料质量、砼搅拌质量、 施工工艺等方面进行控制。砼衬砌板使 用的水泥要有出厂质量保证，优先考虑 使用普通硅酸盐水泥，同时掺加优质粉 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 7 煤灰，减少水泥的用量，改善砼的和易 性，降低砼内水化热，从而防止出现温 度裂缝。对于砂石，其级配、含泥量、 风化岩含量、强度、碱活性等方面都要 符合规范。 要严格控制砼拌合质量，采用强 制式搅拌机，搅拌时间应控制到 120 秒。 同时要严格控制砼拌合出机口和入仓温 度。夏季温度较高时，要对砂石搭设遮 阳棚，防止阳光直射，使用前要用冷水 冲洗，降低砼出机温度。在运输时间上， 要提前清除路障，同时控制拌合发料速 度，最大限度减小砼运输和现场等待时 间。防止因砼坍落度损失过大，导致砼 提浆困难难以振捣密实。砼运输时间可 参考下表： 4.对浇筑工艺及伸缩缝切割质量 的控制 砼衬砌施工前要对下承层即长丝 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 8 机织土工布进行洒水保湿，防止砼浇筑 时其吸水造成砼大量失水出现塑性收缩 裂缝。为了保证砼衬砌板振捣质量，要 严格控制衬砌设备的布料机和震动机的 行进速度。同时机械抹面要及时跟进， 通过抹面机揉搓使砼更加密实，在砼初 凝前还要进行 23 遍人工压光收面，进 而减少收缩裂缝和塑性裂缝的产生。砼 浇筑前要关注天气情况，避免在高温、 大风天气进行衬砌砼板浇筑，防止早期 裂缝。砼浇筑完毕后待其强度达到 15Mp 时及时进行切缝，因为此时砼强 度不高，但砼内部温度应力和收缩应力 大量产生，无法避免，及时切缝可使砼 内部应力在切缝处集中释放从而有效避 免裂缝的产生。同时要根据衬砌机日最 大施工长度配备足够的切缝机，切缝要 采用按照自下而上，先横缝后纵缝的顺 序。 5.对衬砌砼板的养护 浇筑完毕后要对成型砼板及时覆 盖并进行洒水养护，保持砼表面湿润状 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 9 态，严禁高温暴晒。坡面衬砌砼养护覆 盖物一定要选用保水性好的材料，建议 采用覆盖养护膜的方法，因其保水性非 常好，每 2 天补水一次就可确保砼表面 时刻处于湿润状态。我们在南水北调中 线一期工程施工中采用养护膜进行养护 后，没有发现干