常见衬砌渠坡混凝土封顶板变形破坏外因分析及防范措施.doc

期刊文献均是精品，欢迎下载学习！常见衬砌渠坡混凝土封顶板变形破坏外因分析及防范措施郑学峰（民乐县洪水河水利管理处 甘肃 民乐 734500）【摘要】随着衬砌渠道节水工程的发展，混凝土、浆砌石衬砌渠道防渗主体部位质量越来越好，而作为非主体部位的渠坡混凝土封顶板的质量却大大下降，特别是外因引起的变形破坏较为严重，影响了渠道的美观，失去了保护渠坡和垫层的屏障作用。本文阐述了常见渠坡混凝土封顶板外因变形破坏的特点、成因及防范措施。【关键词】渠坡 混凝土封顶板 变形破坏 防范措施渠道防渗工程技术规范规定，防渗衬砌渠道在边坡防渗结构顶部应设置水平封顶板。水平封顶板是保护渠坡免遭外力破坏和防止垫层污染的屏障，同时又使渠道显得线条分明，整齐美观。常见的浆砌石、混凝土防渗衬砌渠道一般都采用混凝土为水平封顶板衬砌材料。通过对民乐县洪水河灌区近几年衬砌的高标准防渗渠道调查，发现其防渗结构主体部位大都完好，而衬砌渠坡顶部的混凝土水平封顶板却变形破坏严重，应引起重视，分析原因，有针对性地采取有效的防范措施，延长渠道使用寿命。1 混凝土封顶板变形破坏形式通过对混凝土封顶板变形破坏调查，除混凝土反应过程中由于内应力引起的细小裂缝外，在纵向、横向、竖向上受外因影响破坏的形式较为严重，这种破坏形式很难修复。1）纵向变形破坏形式：在纵向上混凝土封顶板与渠坡顶部脱裂，沿坡顶形成“张嘴”式裂缝，使整段的混凝土封顶板内侧翘起、外侧沉陷，并同时发生水平向外移。2）横向变形破坏形式：在横向上混凝土封顶板形成垂直于渠坡坡顶间距不等的裂缝，使混凝土封顶板断裂成长度不等的小板块。3）竖向变形破坏形式：在竖向上混凝土封顶板变形破坏大多成明显的整段的混凝土封顶板隆起或塌陷形式，这种变形破坏形式最为严重。它使混凝土封顶板竖向位移，从渠坡顶部严重脱节。2 混凝土封顶板变形破坏外因分析一般情况下，混凝土封顶都是在渠坡衬砌完备后作为独立的工序进行，因为渠道主体工程已完，渠坡封顶作为非主体部分，参建各方只要求线直、面平的工艺操作，而放松了对混凝土封顶其它环节施工操作的要求，留下了隐患，造成封顶质量低劣，只要受轻微的温度应力和外力作用就会发生变形，造成破坏。具体分析主要有如下几种原因。2.1接茬部位不洁净渠坡衬砌完备后，坡顶残留物积淀，封顶前清除不彻底，冲洗不干净，就直接在其上面浇筑操作，使残留物成为封顶板与渠坡接茬的隔离层，造成二者接茬不严密，随着混凝土干缩变形产生的拉应力，容易引起封顶板与渠坡接茬部位开裂，形成“张嘴”状。2.2伸缩缝设置不合理根据规范要求，浆砌石衬砌渠道设置沉降缝，混凝土衬砌渠道每3-5m设置一道横向伸缩缝，相应的混凝土封顶板也应与渠坡伸缩缝（沉降缝）同一位置设置，但在实际操作中二者往往不在同一位置，且大多数混凝土封顶板伸缩缝为表面缝，设置不彻底，受温度应力的影响，渠坡和封顶板伸缩（沉降）不同步，造成应力集中，横向断裂破坏。2.3基础不稳定混凝土封顶板直接在垫层石上设置，把垫层石作为封顶板基础。渠坡垫层石大多级配不合理，填筑往往又都在斜面上进行，填筑质量控制不好在所难免，达不到设计要求的填筑密实度，随着垫层石本身自重下沉就会使封顶板悬空，受外力作用易折断、沉陷、破碎。 3 混凝土封顶板变形破坏外因防范措施任何形体的变形不外乎内因和外因两方面影响，但只要设计合理，施工质量优良，管理良好，可将内力产生的变形破坏降到最低，外力引起的变形破坏完全避免。3.1 设计方面采取的措施1）设计时应根据渠坡混凝土封顶板薄、窄、长的特点，在强度、厚度上有所保证。一般情况下封顶混凝土强度设计值不小于C15，且采用一级配砾石配置，封顶厚度35cm为宜。2）改变在垫层石上面直接封顶的传统做法。在封顶板下设置强度值不小于C10的一级配细粒混凝土浆砌石作为基础，其厚度为1520cm为宜，宽度大于封顶板设计宽度35cm。3.2施工方面采取的措施混凝土封顶施工过程中，一定要对混凝土封顶板从质量到工艺上实行全过程控制，从工序上把好“六关”，杜绝前紧后松的做法。1）把好材料制备关：从垫层石到混凝土粗、细骨料的制备都要严格符合规范要求。垫层石粒径控制在5mm50mm，混凝土砾石采用5mm20mm，砂子采用中砂。严格控制超、逊径和含污量。2）把好垫层夯实关：封顶前用蛙式打夯机对渠坡垫层石二次夯打，保证其密实度，且顶部用粒径较小的石子填平，防止因其自重引起的自然沉陷，使混凝土封顶板有一个坚实的坐落基面。3）把好基面清洁关：封顶前必须将渠坡顶部和设置的浆砌石基础表面的沉积物彻底清除，并用压力水冲洗干净，保证封顶基础面洁净，防止混凝土浇筑时有害物质浸入。4）把好混凝土浇筑关：由于封顶混凝土板厚度薄，宽度窄，密实度不易控制，浇筑时一定要从混凝土的拌和质量着手，在严格控制水灰比的前提下，平仓后最好现用小型电动抹振捣，然后再用手工抹页，进一步压实、抹平、收光。5）把好伸缩缝设置关：封顶伸缩缝应与渠坡横向伸缩缝保持在统一位置上设置，并将封顶伸缩缝彻底贯通混凝土封顶板厚度。填充材料使用弹塑性材料，严禁表面缝和空缝。6）把好混凝土养护关：封顶混凝土压抹，达到初凝后，及时采用塑料薄膜加盖麻袋片等物覆盖严实，加强保湿保温养护，不使混凝土透风漏气，水分蒸发散失并带走热量，以减少混凝土表面的热扩散，延长散热时间，减少混凝土内外温差。适当延长养护时间，保证养护时间不低于14d。3.3管理方面采取的措施管理单位在制定好渠道管护制度的前提下，应坚决消除重建轻管的思想，把责任制落到实处，着重把好以下几方面的预防。1）及时修理渠岸外侧排水沟，保证畅通。防止田间溢水、阴雨集流挟带泥沙，漫堤渗入垫层，引起垫层污染粘接，含水量增大，造成垫层石冻胀引起封顶板变形破坏。2）设置渠岸保护界牌，杜绝车辆、机械在渠岸上行驶，避免垫层石受挤压引起渠坡位移带来的封顶板错位、折断破坏。3）派专人经常巡查，严禁在渠道上赌坝、取水漫堤，任意扒口取水，杜绝堵塞、破坏渠道的不良行为发生。4 结语总之，施