本文選自國家級期刊《建筑知識》，《建筑知識》是由建筑師、工程師的學術團體中國建筑學會主辦的、建設部主管的一本科普期刊，創(chuàng)刊于1981年，現(xiàn)擁有讀者近4萬。他們遍及全國的各個設計院、建筑師、工程師、材料商、房地產開發(fā)公司、裝飾公司、大專院校的學生和各大企業(yè)的基建部門。創(chuàng)刊二十多年來，以其嚴謹?shù)墓ぷ髯黠L，博得了廣大讀者的欣賞與信賴。國內統(tǒng)一刊號：CN11-1243/TU，國際標準刊號：ISSN1002-8544）。中國知網全文收錄。
　　摘要：南水北調工程是國家重點引水工程，襯砌施工質量直接影響工程的使用性能。在混凝土襯砌施工中，裂縫、凍融剝蝕等質量缺陷是薄板襯砌結構中普遍存在的一種現(xiàn)象，它們的出現(xiàn)不僅影響工程外觀形象，更會降低襯砌面板的抗?jié)B能力。采用合理的預防措施與有效的的處理方法來避免或減少缺陷的產生，確保渠道襯砌質量，在南水北調工程建設中有著非常重要的作用。

　　關鍵詞：襯砌,裂縫,凍融剝蝕,改性環(huán)氧膠粘劑

　　南水北調中線渠道工程施工的混凝土面板采用機械化襯砌，施工過程中產生了不同程度的裂縫，同時由于華北平原氣候影響，不可避免的存在剝蝕現(xiàn)象，為了預防質量缺陷的產生，在施工過程中總結些許經驗如下：混凝土是一種由砂石骨料、水泥、水及其他外加材料混合形成的非均質脆性材料。由于混凝土施工和本身變形、約束等一系列問題，硬化成型的混凝土中存在許多微小空隙、微裂縫，這樣就降低了混凝土的承載能力、耐久性及抗?jié)B功能，加之人為、環(huán)境氣候的因素，更影響渠道外觀、使用壽命�；炷�土質量缺陷產生的原因很多，根據(jù)現(xiàn)場施工實際情況，分析裂縫產生的原因，以預防質量缺陷的產生。

　　1、襯砌混凝土裂縫的成因分析及預防措施

　　1.1沉陷裂縫的成因及預防

　　沉陷裂縫的產生是由于地基土質不勻、松軟，回填土不實或浸水而造成不均勻沉降所致；或者是因為保溫板與基面接觸不緊密，有懸空現(xiàn)象導致，特別是在冬季，保溫板支撐在凍土上，凍土化凍后產生不均勻沉降，使混凝土產生裂縫，此類裂縫一般與地面垂直或呈現(xiàn)30°～45°方向發(fā)展，往往出現(xiàn)較大的貫穿性裂縫，往往有一定的錯位，另外，通縫切割不及時或者留置不當也會產生沉陷裂縫。

　　主要預防措施：回填前要對原基面進行徹底清基，將腐質物進行徹底的清除；渠道回填部位一定要壓實均勻，且要達到設計壓實度，尤其對渠道與建筑物交叉部位回填要進行嚴格要求，按規(guī)范要求進行開蹬，以利于回填土與原狀土的連接；渠道高填方段要預留足夠的沉降期后才能進行襯砌；鋪設保溫板時要連接牢固，鋪設平整，不得有懸空；對基礎有滲水或地下水的部位要做好排水設施，及時排除積水，防止?jié)仓�過程中地基被水浸泡，對澆筑成型的坡面要及時安裝路緣石或者做好坡肩防護，防止雨水從頂部灌入混凝土底部。

　　1.2干縮裂縫的成因及預防

　　干縮裂縫主要發(fā)生在混凝土澆筑完一周左右或是養(yǎng)護結束后。主要是由于混凝土受外部條件的影響，表面水分流失過快，內部濕度變化較小變形較小，表面干縮變形受內部約束造成的。此類裂縫多為表面性裂縫，呈平行線或網狀。

　　主要預防措施：選用收縮量較小及安定的水泥；在混凝土配合比中盡量控制好水灰比，同時加入合適的減水劑；渠嚴格控制施工中的配合比、坍落度、機械行走速度、提漿及抹面時間；加強混凝土早期養(yǎng)護，達到規(guī)范要求養(yǎng)護齡期或適當延長，在冬季，且要注意覆蓋保溫；嚴格按照設計要求掌握切縫時間。

　　1.3塑性收縮裂縫的成因及預防

　　塑性收縮裂縫是在混凝土凝結前表面因失水較快而產生的，一般在干熱或大風天氣出現(xiàn)，多呈中間寬，兩端細且長短不一、不連貫狀態(tài)，容易形成貫穿裂縫。

　　主要預防措施：選用干縮值較小的早期強度較高的硅酸鹽或普通硅酸鹽水泥；嚴格控制水灰比，摻加高效減水劑來增加混凝土的坍落度和和易性，減少水泥及水的用量；澆筑混凝土前適當濕潤保溫板或土工膜；及時覆蓋塑料薄膜或潮濕土工布、草簾等，保持混凝土濕潤。在大風季節(jié)尤其注意防風，及時養(yǎng)護。

　　1.4溫度裂縫的成因及預防

　　本工程溫度裂縫多發(fā)生在混凝土澆筑完成后，在硬化過程中，水泥產生大量水化熱，由于晝夜溫差大，容易造成內外熱脹冷縮程度不同，導致混凝土表面產生一定拉應力，當拉應力超過抗拉極限時，就產生了裂縫。

　　主要預防措施：改善骨料級配，摻加粉煤灰或減水劑，降低水化熱；氣溫較高時，通過加具有減水、緩凝等作用的外加劑改善拌合物的流動保水性，降低入倉溫度；加強混凝土養(yǎng)護，適當延長養(yǎng)護時間。

　　2、襯砌混凝土凍融剝蝕的成因分析及預防措施

　　混凝土面板表面剝蝕主要發(fā)生在襯砌底板混凝土表面，主要是由于在收面時，混凝土有泌水現(xiàn)象且沒有排除，另外混凝土過振和二次收面也會造成混凝土表面砂漿過厚，表層混凝土抗凍性能降低，在經過一個或者幾個冬天，就出現(xiàn)凍融剝蝕，表面出現(xiàn)麻面、起皮和剝落老化的缺陷。

　　主要預防措施：澆筑混凝土時盡量避免過振，出現(xiàn)泌水及時排除；保證收面質量，避免二次收面，如有條件可采用真空吸水；冬季施工加強混凝土保溫措施。

　　3、襯砌混凝土質量缺陷處理措施

　　質量缺陷處理材料：選用河南科信工程技術有限公司與河南省水利科學研究院共同研制的改性聚氨酯防水涂料—KX-200型雙組份聚氨酯防水涂料。

　　KX-200型雙組份聚氨酯防水涂料是由多異氰酸酯—NCO的高分子預聚體與多元醇合成體混合，并加入其它功能性助劑構成。其由甲、乙組份按比例配制而成，其中甲組份與HBPU類似，乙組分中的固化劑與HBPU相同，不同的是HBPU乙組份中有大量瀝青，而KX-200型涂料則是通過添加增韌劑、阻流劑、顏填料等助劑來實現(xiàn)該涂料的優(yōu)越性能。該涂料具有粘結力大，延伸率高，防水，耐候性好，不變色，施工性能良好等優(yōu)點。

　　甲乙組份按比例混合后，常溫下自行固化成淺灰色（與混凝土顏色接近）彈性體。

　　3.1襯砌混凝土裂縫的處理措施

　　在裂縫處理前要對裂縫進行認真的現(xiàn)場勘查，對裂縫發(fā)生的原因、部位、長度、有無發(fā)展趨向等認真分析，針對不同情況采取不同處理方法，確保處理后不復發(fā)或者出現(xiàn)其他變化，滿足設計要求。

　　3.1.1微細裂縫表面覆蓋修補

　　對縫寬＜0.2mm的裂縫和以及縫深較淺的裂縫，用改性聚氨酯涂層材料進行處理。處理方法如下：

　�。�1）對裂縫兩側左右5cm范圍內混凝土基面進行清理，利用砂輪角磨機打磨掉混凝土表面的浮灰、水泥浮漿，然后清除打磨后留下的灰塵及松脫的骨料。若表面凹坑太深，在表面清洗完成后用改性聚氨酯膩子填補平整。

　　（2）改性聚氨酯涂層施工前保證基面干燥。對于寬度較大的裂縫在涂刷涂層之前沿裂縫涂抹一層改性聚氨酯膩子，寬度為裂縫寬度的10-20倍，可完全消除裂縫痕跡，使表觀平整。

　　（3）改性聚氨酯涂刷前先刷界面劑，以加強聚氨酯與混凝土基面的粘結。界面劑采用涂刷方式施工，要求均勻無流掛，待界面劑表干后開始改性聚氨酯涂層施工。

　�。�4）改性聚氨酯涂層可在-5℃～40℃范圍內施工。該材料為雙組分涂層，配制時將兩組分按要求混合均勻。配置好的材料要在2h內涂刷完，每次配制量與待涂刷面積和操作速度相匹配。

　　（5）改性聚氨酯涂層涂刷完成5-6h即可表干，期間涂層表面不可遇水及觸碰，1天內如遇寒潮或雨雪天氣采用塑料布覆蓋保護，避免材料表面受損。1天后自然養(yǎng)護，14天后可投入使用。

　　3.1.2嵌縫修補

　　對縫寬＞0.2mm的裂縫，由于裂縫較寬，保證修補材料的牢固性，用改性聚氨酯嵌縫材料嵌縫修補。處理方法如下：

　　（1）沿裂縫方向開鑿V型槽溝，上開口寬1-2cm，清除槽內的污物及雜質，用乙醇或丙酮（易揮發(fā)性溶劑）沖洗，確保施工面干凈、干燥。

　�。�2）打磨施工面露出細骨料，清掃干凈，保持干燥。

　　（3）在V型槽內均勻涂刷界面劑。

　　（4）攪拌均勻改性聚氨酯嵌縫材料，待界面劑表干（約20分鐘）后，將攪拌好的改性聚氨酯嵌縫材料嚴密、均勻地嵌入V型槽內，表面刮平。

　　（5）在膠面上施工時，注意不要破壞涂膜層，以免造成露點；一旦有破壞，需要重新補涂。

　　3.2襯砌混凝土剝蝕的處理措施

　　渠道混凝土表面出現(xiàn)剝蝕的部位采用聚氨酯防水涂料涂層進行處理。處理方法如下：

　　3.2.1混凝土面打磨清理

　　用角磨機打磨混凝土剝蝕表面（含已經處理好的裂縫），露出新鮮混凝土粗糙面，打磨深度約0.5--0.8mm；并將混凝土面灰塵、雜物清理干凈。

　　3.2.2局部打底處理

　　對于局部剝蝕出現(xiàn)凹坑太深，可在表面清洗完成后用改性聚氨酯膩子填補平整；混凝土施工縫部位進行特殊處理。

　　3.2.3涂刷底涂界面劑

　　將底涂界面劑按甲乙組分按一定的比例勾兌攪勻，均勻攪拌，涂抹在打磨好的混凝土粗糙表面，涂抹輕輕刷涂一層。

　　3.2.4手刮聚氨酯封閉膠

　　約20分鐘后，待底涂界面劑發(fā)粘時，將甲、乙組份聚氨脂防水封閉膠按照一定比例攪勻，均勻涂抹在底涂界面劑上，保持厚度在0.8-1mm左右。

　　3.2.5改性聚氨酯涂層涂刷完成5-6h即可表干，期間涂層表面不可遇水及觸碰，1天內如遇寒潮或雨雪天氣需要采用塑料布覆蓋保護，避免材料表面受損。1天后即可自然養(yǎng)護，14天后可投入使用。

　　3.3缺陷處理注意事項

　　3.3.1聚氨脂混凝土表面封閉施工前，混凝土基層的含水率應不大于3.0%，必須在裂縫干燥面上施工。

　　3.3.2施工條件：施工溫度約5-30℃為佳，干燥、無雨、無大風。戶外涂抹施工后，保持施工部位一天內不見水，三天內不遇到大雨。

　　3.3.3根據(jù)現(xiàn)場實際環(huán)境溫度及工程進度情況決定底涂界面劑每次勾兌量，并嚴格控制使用時間（5-10分鐘內涂刷完畢）。

　　3.4.4根據(jù)現(xiàn)場情況配制聚氨酯防水涂料的每次用量，最好在2小時內使用完畢。

　　4、結語

　　南水北調工程是優(yōu)化我國水資源時空配置的重大舉措，是未來我國可持續(xù)發(fā)展和整個國土整治的關鍵性工程，可改善華北和西北地區(qū)的水資源條件，從根本上緩解這一地區(qū)長期資源性缺水的矛盾，對于控制地區(qū)差距的擴大趨勢，促進區(qū)域協(xié)調發(fā)展，對于改善生態(tài)壞境質量和實現(xiàn)第三步戰(zhàn)略目標具有十分重要的意義，因此在施工時加強工程質量控制，保證工程質量以及加強缺陷的處理十分重要，通過切實有效的方法處理質量缺陷，保證襯砌面板不發(fā)生滲漏是水利建設人員應該認真探索的領域。

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