输水箱涵混凝土接缝工程的规范化施工

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【摘 要】 输水工程中的箱涵常见的模式是管涵，在箱涵施工中，由于技术和施工工艺的不到位，混凝土结构在结构受力和渗漏水的影响下，出现不同情况的裂缝，影响整个箱涵结构的性能和安全。通常情况下，箱涵比较常见的裂缝有三种，第一种是横向裂缝，第二种是纵向裂缝，第三种是网状裂缝，这三种裂缝的表现形式和形成的原因不一，不同程度上影响箱涵的功能性发挥。本文将在对输水箱涵混凝土裂缝产生原因分析的前提上，针对性提出接缝的施工技术，实现输水箱涵混凝土接缝工程的规范化施工。

【关键词】 输水箱涵 混凝土接缝 工程施工

1 输水箱涵混凝土工程裂缝产生的原因分析

输水箱涵由于受到特殊地质以及施工技术工艺的影响，经常性出现横向、纵向和网状裂缝，这三种裂缝产生的原因是：

1.1 横向裂缝

与箱涵平面层中心垂直的局部开裂裂缝，具有较强的贯穿性，这种裂缝就是横向裂缝。横向裂缝产生的原因有以下几个方面：首先是在进行混凝土施工的时候，对于施工地点的水文地质条件和气候条件了解不足，技术层面上忽略了温度影响因素，超过了标准性温度的控制范围，因此混凝土层面产生温度收缩裂缝和疲劳现象，混凝土抗拉强度最大值小于产生的拉裂应力，导致横向裂缝的产生。其次是混凝土施工缝的接缝密度不符合规范要求，施工缝局部结合点出现错位；再次是施工材料和施工工艺手段等原因的综合影响，譬如回填位置的地基不稳，产生不均匀沉降，诱发横向裂缝的产生。

1.2 纵向裂缝

纵向裂缝产生的原因，一是基础不稳，填筑采用的材料具有较强的吸水性和膨胀系数，在吸水之后不规则膨胀，致使混凝土表面开裂；二是纵面宽度的增大，采用的碾压技术不达标，致使加宽部位和原部位的强度不一，在外界荷载力影响下，可能出现不均匀沉降；三是斜坡部位的坡度小于设计值，如果压实作业不到位，就会出现滑坡问题；四是边沟深度影响填土的实际高度，如果沟深过大，将形成滑坡的诱因，直接纵向拉裂混凝土层面；五是面层接缝处的摊铺技术不过关，采用的冷接缝技术没有结合施工现场的情况，致使接缝效果不佳。

1.3 网状裂缝

网状裂缝分布复杂，纵横交错，其产生的原因有以下几方面：首先是横向裂缝和纵向裂缝受到外界因素的影响，譬如气温急剧下降，箱涵中的冻水渗入裂缝中，将形成网状裂缝；其次是混合料搅拌不均匀，或者搅拌的时候受到外界高温因素的影响，使得混合料失去抗变形能力，使用后起不到抗变形的效果，当外界施加荷载力之后，容易产生网状裂缝；再次是混凝土面层结构的施工技术不过关，施工后的面层结构中含有水稳定性比较差的松动粒料层的软弱夹层，再加上混凝土厚度不足，渗入水分后容易产生面层的结合问题。

2 输水箱涵混凝土接缝工程的施工要点

2.1 横向接缝的施工方法

根据混凝土横向裂缝产生的原因，笔者提出以下的横向接缝施工方法：

（1）施工之前，收集施工所在地的水文地质资料和气候条件，然后结合水文地质的情况以及其后的变化规律，全面检验混凝土施工结构，以及检查采用的混凝土材料是否在标准时间的要求范围内。在进行施工的时候，除了要不间断跟踪混凝土的使用情况，还要观察气温对混凝土施工效果的影响，尤其是雨水或者高温天气，要采取的必要的措施防止混凝土施工缝接缝水平受到影响。

（2）每天施工结束后，应该在缩缝或者胀缝位置上设置横向施工缝，通常采用的形式是传力杆平衡模式，尤其是设置在胀缝位置的施工缝，需要采用设拉杆的企口缝模式。

（3）横向接缝技术的合理应用，首先是混凝土摊铺，施工人员和技术人员分工作业，技术人员负责指导摊铺流程，施工人员根据技术人员的指导性要求，进行连续性的摊铺，在摊铺的过程中，要确保摊铺的连续性，否则可能产生冷接缝，影响混凝土性能的全面发挥。如果在施工过程中出现冷接缝，施工人员应该根据相关的技术规范要求或者技术人员提出的接缝建议，将摊铺部位的边缘切割压实，然后清理切割后产生的浮尘，然后将新搅拌的热混合料涂抹在冷接缝的位置上，在冷接缝软化后，再清除干净热混合料，并涂抹0.4Kg/m剂量的粘层混凝土，然后摊铺新搅拌的混凝土混合料。其次用压路机压实横向接缝，用压路机停置在已经压实的位置，然后将钢轮伸进新摊铺部位的15cm处，反复碾压数次，再往前往继续推进15cm，直至整段摊铺面层碾压完毕。

（4）根据相关的施工规范要求，采用合适的材料，并结合施工的具体要求，适当使用材料，例如水泥和混合料的搅拌，除了要确保材料搅拌均匀，还要结合施工技术的要求进行材料检验，确保材料适用于具体的施工工程。至于回填的部位，除了要选择较好质量的施工材料，譬如具有良好透水性能的砂砾材料，还要结合实际的施工需求碾压已回填部位，尤其是软土地基等容易产生不均匀沉降的部位，要进行合理的组织施工，以防止回填部位的不均匀沉降。

2.2 纵向接缝的施工方法

相比于横向裂缝的接缝技术，纵向裂缝接缝的技术比较简单，一般包括四方面的施工步骤：

（1）选择合格的地基填筑材料，包括材料的类型、配比等，在使用之前，要以现场试验的模式，对材料的膨胀性能进行检测，经检测符合技术规范要求之后，才能够作为填料进行填筑。值得注意的是，材料的填筑必须讲究连续性，以防止由于填筑速度不均匀致使用料不平衡，引起地基的不均匀沉降。

（2）当混凝土面层需要加宽，或者半填半挖的施工位置，要在填筑地基之前，将松散的土壤清除干净，然后按照回填的施工规范，对填土的厚度进行控制，采用台阶的施工模式，分层处理并碾压。

（3）滑坡情况出现后的视功能，除了要根据压实的基本标准分层填筑，并确保边坡的厚实度符合施工要求，还要缓方边坡，控制边沟的深度。

（4）摊铺面层的时候，要确保面层摊铺到位，可以安排2台摊铺机前后配合摊铺，提高摊铺的速度和效率，防止混合料的冷却速度大于摊铺的速度，在摊铺之际仍然具备热接的效果，有效防止冷接缝情况的发生。

2.3 网状裂缝接缝的施工方法

网状的裂缝属于比较复杂的裂缝，是横向裂缝和纵向裂缝的综合体，所以接缝的施工方法除了要结合横向裂缝接缝和纵向裂缝接缝技术方法，还要结合施工的实际要求，因地制宜采用适当的技术手段：

（1）采用低温条件性抗变形能力比较强的混凝土材料，并根据施工要求控制好混凝土混合料的搅拌质量。

（2）摊铺混凝土面层之前，对下承层的施工质量进行仔细检查，同时将摊铺面层上灰尘杂物清除干净。摊铺的时候，处理好软弱层，确保下承层的稳定性，通过喷洒0.7l/m的投层油，根据施工要求洒上石屑和砂土，确保面层的结合能力。

（3）混凝土各层除了要满足最小的施工厚度要求，确保上层和下层之间连接良好，并从设计、施工和养护等角度，制定具体的措施，以便将雨后结构层的积水排除干净。

（4）混凝土面层的结构设计，需要对水文地质条件的调查，对结构层的外界影响程度进行预测，同时采用混凝土碎石柔性基层，缓解网状裂缝的程度。

3 结语

综上所述，输水工程中的箱涵常见的模式是管涵，在箱涵施工中，输水箱涵由于受到特殊地质以及施工技术工艺的影响，经常性出现横向、纵向和网状裂缝，其中横向裂缝属于与箱涵平面层中心垂直的局部开裂裂缝，具有较强的贯穿性，而纵向裂缝产生的原因主要是基础不稳，填筑采用的材料具有较强的吸水性和膨胀系数，以及面层接缝处的摊铺技术不过关致使接缝效果不佳，这三种裂缝的表现形式和形成的原因不一，不同程度上影响箱涵的功能性发挥。因此，笔者认为要在对输水箱涵混凝土裂缝产生原因分析的前提上，针对性提出接缝的施工技术，一是横向接缝，收集施工所在地的水文地质资料和气候条件，合理应用横向接缝技术，二是纵向接缝，除了要选择合格的地基填筑材料，还要正确处理面层加宽、滑坡、面层摊铺等工序，三是网状裂缝接缝，结合施工的实际要求，因地制宜采用适当的技术手段，实现输水箱涵混凝土接缝工程的规范化施工。

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