浅谈渡槽槽身产生裂缝与柔毡在渡槽接缝止水中

摘　要：本文主要阐述了渡槽槽身产生裂缝原因，并分析论述了柔毡在渡槽裂缝中接缝止水中的应用，仅供参考。

关键词：渡槽；裂缝；接缝止水
随着现代农田建设的不断大规模兴起与迅速发展，特别是近些来年，兴建渡槽数量也在不断增加，因此在渡槽建设方面也积累了一定的经验，但由于出于其他方面的各种因素，渡槽槽身也产生不少裂缝问题，文中针对方面谈谈自己的见解，最后也提出柔毡在渡槽裂缝接缝止水应用与实例分析。
　　一、渡槽槽身产生裂缝原因分析
　　1.使用环境的原因
　　由于混凝土槽身表面常年遭受自然状态下的曝晒、雨淋，流水时的冲刷，水位升降的干湿交替，夏日水下与水上混凝土的温差，板底板上、墙内墙外的差别，使得槽身处在一种恶劣的使用环境中。由于长期在露天、水位变化较大的情况下工作，混凝土受温度变化的影响，热胀冷缩必定会产生一定的收缩和温度变形，从现场观察到的裂缝看：墙梁产生的裂缝沿梁长度方向垂直于地面，而且裂缝之间大体等间距，这种现象基本符合收缩和温度变形的特征。槽底板的裂缝沿板的长度方向与跨度方向一致并大体是等距离的平行裂缝，这种现象也基本符合收缩和温度变形的特征。因此环境的影响是槽身裂缝的原因之一。
　　2.施工及施工技术方法的原因
　　渡槽完工后不久就发现有的槽身出现多条反白灰质样的裂缝，这说明可能施工时槽身混凝土就出现了很小的裂缝，由于有很细小的裂缝存在，渡槽通水后在水的作用下 (水分子直径只有0.3×10-6毫米，因此极小的裂缝水分子就能进入)，根据混凝土的特征，混凝土能在微细裂缝中析出石灰，而且自动起到堵水作用。这些细小的裂缝在现浇构件时经常会产生，有些可能是施工时底模支撑不牢固产生位移引起，早期混凝土在尚未凝固时的敏感时期内，模板稍有位移混凝土内部就会产生细小裂缝。也有可能是板厚偏大时，养护不到位，混凝土收缩时内外不一致所产生的裂缝。施工时施工缝隙的处理技术不合理或者不适当，使上下两段混凝土出现明显的施工缝隙，从现场的情况看，多数槽身垂直上下的接头均存在一定的缝隙。从抽取的芯样看，混凝土级配不太合理，混凝土不够密实。由于施工缝处密实度较差，渡槽中的水很容易渗入缝中，渗入水中的有害物质就有可能对砼产生化学侵蚀作用，在严寒的冬季还会因缝中的渗水反复冻融、导致混凝土的微小裂缝越来越大。另外，大面积的墙、板，在设计时会使用钢筋网，在施工中，有可能会受钢筋的影响，振捣不合理，使混凝土出现离析，使钢筋网的上下，或者左右的混凝土产生不均匀，从而留下日后开裂的隐患，故施工及施工技术欠合理是槽身裂缝的原因之一。
　　3.结构构造措施不足的原因
　　结构构造措施不足或不当，也会使混凝土构件产生开裂。渡槽槽身为梁和板合一的结构，这种梁板结构在现实中产生裂缝的现象比较普遍，裂缝出现在板上的时常为贯穿性裂缝，出现在梁上的时常为浅表裂缝，当板的平面为矩形时，裂缝方向与较长方向垂直，这种裂缝是由温度变化及收缩引起，当结构周围的气温及湿度变化时，梁板都要产生变形—温度变形及收缩变形，由于板的刚度和配筋一般远远小于梁，所以板截面紧随气温变化而变化，水分蒸发较快，收缩变化较大，但是梁的刚度和配筋较大，故其温度变化相对滞后，特别是本渡槽槽下暗梁与水平方向的厚底板连在一起，厚底板上表与梁常年处于水下，其上侧墙和厚底板处在自然的露天下，忽冷忽热的变化就会更为明显，由此产生板、梁的温差与收缩的变形。这种裂缝方向一般是垂直于约束较大和垂直于抗拉能力较弱的方向。为了防止和减轻这类的混凝土裂缝，在结构构造上对于厚度大于200mm的现浇单向板的分布钢筋直径宜适当加大，间距加密，以抵抗板内因温差与收缩引起的拉应力，本工程渡槽的槽身侧墙(200mm)底板(250mm)，构造分布钢筋均选用φ6@250，钢筋直径偏小，间距偏大，按《水工混凝土结构设计规范》SL/T 191-96和《混凝土结构设计规范》GB 50010-2002的要求，本工程渡槽槽身采用的是四点支撑，即每一侧的侧墙应视为深弯构件，按深弯梁的要求，板内分布钢筋的直径不应小于8mm，间距不应大于200mm。结构构造措施不足是槽身裂缝的原因之一。
　　二、柔毡在渡槽裂缝接缝止水中应用
　　渡槽接缝在处理中既要满足温度、结构变形，又要防止漏水，由于我县的渡槽多数是小型渡槽，过去通常采用的渡槽接缝止水方式为：橡皮压板预埋螺栓止水、木屑水泥止水发展到环氧树脂贴合止水。后者的应用，解决了长期经来渡槽接缝漏水的问题，尽管它造价高、易被人人为地破坏、施工复杂、更换不方便等缺点，但是，水利工程技术人员乐于接受并应用，是因为使用后不漏水，止水效果好的原因。但对于小型渡槽接缝，用环氧树脂贴橡皮花钱太多，所以，我们老一辈的水利工作者带领年青一代不断探索和应用新的材料，寻找出一种工艺简单，施工方便，造价低廉的方法。
　　防水复合柔毡的研制成功，为我国的水利事业注入新的活力，为水利工程技术人员在工程上的防漏问题提供了新的材料。防水复合柔毡是由聚乙烯塑膜，特制油膏，无纺布三种材料复合而成。防水复合柔毡主要考虑搞渗性，根据防渗水头情况选择1#或2#两种规格的柔毡，其搞渗性分别为0.05兆帕和平利用0.15兆帕，随着其厚度的增加，防漏标号逐渐提高。并根据研制厂家的试验结果认为，在有保护层和无外力破损情况下，估计使用寿命50年以上。防水复合柔毡已应运于大坝防渗、渠道防渗已取得了成功的实例，并推广应用。小型渡槽的接缝中低水头防渗应该不会有问题，所以，采用防水复合柔毡代替环氧树脂在渡槽接缝止水。它具体的设计为：复合柔毡替代橡皮防渗，用其配套的嵌缝和胶粘油替代环氧砂浆作胶剂，以取代环氧树脂橡皮止水方式。
　　三、应用设计实例
　　在1998年附城渡槽300米长的渡槽段中接缝止水的设计，渡槽段之间接缝止水采用了上述技术。该渡槽为矩形槽身，单排架简支，跨度12米。
　　自1998年按设计完成多跨接缝止水，经过几年时间的放水运行和观察，不漏水，也未见异常。经采用上述止水方式后，认为柔毡止水防渗效果好，粘接牢固可靠，施工方便，造价低廉，是不失为一个较好的止水方法。值得注意的是：柔毡可根椐渡槽等级取用不同标号，加厚加层的高标号柔毡防渗、防老化性能强；保护柔毡用有沥青杉板可用沥青麻红、沥青砂浆替代，接缝尺寸设计可因槽制宜。