南水北调渠道衬砌裂缝处理方案初探

□孙 甲 □韩品磊（南水北调中线工程建设管理局河南直管项目建设管理局）

1.概况

南水北调中线工程包含很多渠道工程，所有渠道过水断面均为梯形断面，很多设计单元内的全渠段采用混凝土衬砌，衬砌混凝土属于薄壁结构，本地区属于温博段，地处中原地区，白昼气温温差大，多风，失水很快，容易产生裂缝。其裂缝的判别标准主要有以下两种：Ⅰ类裂缝（缝宽＜0.2 m，缝深较浅，呈细微不规则状或为龟裂）；ⅠⅠ类裂缝（缝长＞200 cm，缝宽＞0.2 mm，缝深基本达到结构厚度）。针对这些裂缝的处理，必须遵照相关规范、规程和业主，监理批令等。处理裂缝时应考虑材料的不同特性，裂缝的宽度和分布数量，且坚持不能改变结构原有的防水防渗漏的要求以及整体性的原则。本工程采取的方案是表面涂刷及缝口凿槽嵌。

2.裂缝处理前的准备工作

2.1 处理程序

2.1.1 Ⅰ类质量缺陷：施工单位应将检查结果及处理方案，报送监理批准后，进行处理。

2.1.2 ⅠⅠ类质量缺陷：施工单位应按本规定检查（测）、分析、判断并提出处理方案，报送监理等单位。修补前需经建设、监理、设计、施工四方联合检查验收，处理修补方案需经监理批准后实施修补。

2.2 裂缝检测过程

2.2.1 检测项目为裂缝宽度、裂缝深度、裂缝长度。

2.2.2 检测仪器为裂缝观测仪、放大镜、钢卷尺。

2.2.3 检测依据为：《南水北调中线干线工程主要技术标准汇编》、渠道衬砌施工图。

2.3 材料及机具

水泥基渗透结晶型防水材料、水泥基柔性防水材料、聚密封胶。电动机具：电动搅拌器、打磨机、空压机。手用工具：钢丝刷、搅拌桶、小铁桶弋喷枪、刮刀、毛刷、消防器材等。

3.表面涂抹处理施工方法

3.1 表面涂抹处理

处理缝宽δ＜0.2 mm的裂缝，可以表面涂抹水泥基渗透结晶型防水材料，不仅可以保证原混凝土的整体性，又可利用防水材料的渗透作用，填塞缝隙，起到防水的目的。对于缝宽为0.2～0.4 mm的裂缝，表面处理时可以采用抹水泥基柔性防水材料，可以防止裂缝的变化造成处理失效。

3.2 施工方法及要求

3.2.1 水泥基渗透结晶型防水材料

3.2.1.1 处理防水基面：处理防水基面是应将油污、浮灰、浮浆等物清除，祛除疙瘩、空鼓以及起皮等疏松部位；用水清洗干净；同时将表面打磨粗糙，然后用水浸透防水基层。

3.2.1.2 制备料浆：水泥基渗透结晶型防水材料和水均匀混合进行配置，按体积比水泥基渗透结晶型防水材料：水=5：2，且应在25 min内拌料成功后用完，在使用过程中不得再次加水，料浆用量以干粉计约1 kg／m2。

3.2.1.3 直接涂在缝宽δ＜0.2 mm的裂缝混凝土表面，涂刷1遍，涂刷厚度约1 mm，范围为裂缝两侧各10 mm。

3.2.1.4 养护：当涂层固化到不会被洒水损坏时开始养护，保持涂层湿润，以喷洒水雾为主，养护3 d以上。以尽早体现防水涂层的强度、防止开裂、促进更好的渗透。

3.2.1.5 施工温度：施工环境温度保持在5℃～40℃。

3.2.2 水泥基柔性防水材料

3.2.2.1 基层混凝土强度至少达到设计值的80%时涂抹水泥基柔性防水材料。

3.2.2.2 如果有孔洞、油污等要进行修补、清洗处理，保证基层洁净、坚固、平整。

3.2.2.3 保证施工在基层面干燥的情况下进行。

3.2.2.4 按重量比1：1的配比混合水泥基柔性防水材料中的A与B组分，搅拌均匀。搅拌时间比普通砂浆要延长2～3 min，搅拌时用手提电钻或砂浆搅拌机配以搅拌齿进行现场搅拌。

3.2.2.5 在裂缝两侧涂刷，表面应抹、压实，两侧各10 mm范围内涂刷1遍，厚度2 mm。

3.2.2.6 进行自然养护前，水泥基柔性防水材料要凝结，且养护温度不低于5℃。未达到硬化状态时，不得直接受雨水冲刷或浇水养护。

4.凿槽嵌缝方法

缝宽δ＞0.4 mm的裂缝，因为裂缝较宽，故使用凿槽嵌缝处理的方法，环氧砂浆作为嵌缝材料。

4.1 材料性能

环氧砂浆具有优异的抗冻、抗渗、耐碱、耐盐、耐弱酸防腐蚀性能及修补加固性能，是以环氧树脂主剂，以促进剂等一系列为助剂，经混合固化后形成一种高粘结力、高强度的固结体。

4.2 施工方法及要求

沿裂缝方向凿成一个“U”型槽沟宽25 mm、深38 mm，槽深为槽宽的1.5倍。保持缝内干燥同时清除缝内的杂质及污物。为增加老混凝土与环氧砂浆的粘接力，先在槽内涂刷1层环氧基液，其配方为（重量比）环氧树脂100，二丁酯18，乙二胺8～10，并熟化2O～30 min然后抹填环氧砂浆，压实压平压光。

5.结语

裂缝的出现具有随机性，如浇筑时过大的风速、偶尔过大的昼夜温差、拆模时气温过低则均有可能产生表面裂缝，突然的寒潮袭击就可能引起不利的结构性裂缝，混凝土浇筑施工过程的疏忽（如振捣不实）导致的混凝土质量缺陷也易导致裂缝发生等等，因而裂缝的修复是十分常见和必要的。根据《南水北调中线干线工程混凝土质量缺陷及裂缝处理技术规定（试行）》，ⅠⅠ类质量缺陷，由监理组织建设、设计、施工单位，在检查满足有关规范要求后，对处理结果进行验收，并将处理及验收结果报建设单位备案。