印尼SISIRA水电站引水渠墙身裂缝出现率影响分析及处理方法

郑宗圣

摘要：文章结合笔者工作实践，依托工程实例，详细介绍了引水渠墙身裂缝出现的影响因素，重点阐述了防止出现裂缝的质量控制措施及处理方法，可为同类工程施工提供经验与参考。

关键词：裂缝，质量控制

一、工程概况

印度尼西亚SISIRA水电站工程位于印度尼西亚共和国北苏门答腊省的SISIRA河，距印尼Maden市城区304km。是一座以发电为主的水电工程。

工程引水渠全长1.832km，线路为沿河左岸，穿过由平坦到陡峭的地形，渠道起点于大坝下游左岸沉砂池末端，渠道末端接于压力前池，渠道设计引水流量7.8m3/s。渠道型式为梯形渠道，采用C25钢筋混凝土结构，渠道内空尺寸为底宽1.78m，顶宽5.2m。渠道边坡厚度为0.25m，迎水面坡比为1:0.75，底板厚度0.25m。

二、工程难点及现状

工程引水渠全长1.83km，设计采用敞口设计，全段存在4个冲沟，渠道经过8次变径，引水量对于对于发电水量影响重大，裂缝会引起渠道水量的渗漏损失，必须对引水渠裂缝进行控制。总承包方同时要求引水渠混凝土裂缝的出现率≤3%。按照总承包方要求，在120米渠道试验段浇筑完成后对引水渠裂缝数量进行调查，调查结果如下表一：

表一：引水渠裂缝出现率

试验段引水渠底板裂缝出现率2.5%，满足总承包方要求，墙身裂缝出现率9.7%,达不到总承包方要求。

三、原因分析

过对已完成试验段现场调查，检查的720个点，对发现的裂缝部位进行了调查统计、归类、分析，得到如下统计表二：

表二：裂缝分类调查统计表

从统计表得出“表面收缩裂缝”和“表面规则裂缝”是主要症结，通过进一步调查发现：

（1）本项目地处赤道地区，可能蒸散根据FAO（联合国粮农组织）Penman-Monteith蒙特斯法进行估计，项目所在地年平均蒸发量979mm，是我国多年平均蒸发量372mm的2.6倍，其中6月份多年平均蒸发量76mm，蒸发量过大，养护不及时很容易出现裂缝。

（2）通过对引水渠墙身混凝土浇筑过程的调查，发现墙身模板采用两块组合模板，中间对撑固定，因为底板浇筑后板面局部不平整，导致墙身模板安装加固后，模板下口出现3-8mm宽的缝隙，墙身混凝土浇筑过程中，有浮浆通过这条缝隙流出，造成漏浆。

所以“混凝土养护不到位”和“模板下口拼缝不严”是影响墙身裂缝出现的主要原因。

四、处理方法

针对“混凝土养护不到位”和“模板下口拼缝不严”原因，展开讨论，分别从有效性、可行性、经济性、可靠性进行分析，采用头脑风暴法提出相应的对策方案。

其中针对“混凝土养护不到位”的原因，项目部提出的对策方案有3个：1、采用薄膜覆盖养护，2、采用自动控制电子淋水养护，3、采用养护剂养护。结合实际情况，采用方案一塑料薄膜方案虽然材料容易购买，安装简单，但有效性及经济性都一般，而且印尼项目所在地降雨量大，容易导致存水及脱落不稳定，可靠性不强；采用方案二自动控制电子淋水方案需要自行研制一套系统，投入较大的人力物力，而且采购专门配件，重复利用率较低,可行性不强；项目部最终选择方案三混凝土养护剂养护方案，首先因为养护剂能固化表面，减少混凝土水分蒸发，而且养护剂隔离外部环境，特别适用于受自然环境影响大，蒸发量过大的本项目，可靠性强。其次在本地建筑材料市场就有较好的养护剂材料，不用专门通过国内采购，海上运输通关到工地，成本较低。方案选定后，项目部在本地建筑材料市场采购了优质的混凝土养护剂及喷浆机。并根据《水泥混凝土养护剂》（JC901-2002）规范编写了混凝土养护剂涂刷的作业指导书，组织本地技术工人进行了混凝土养护剂喷涂专项技术交底和实操培训，保证喷涂质量及养护剂喷涂厚度，以及养护合格率达到100%。

对于“模板下口拼缝不严”的原因，项目部提出的对策方案有3个：1、更改模板组合方案；2、平整底板收面；3、下口采用封口措施。结合实际情况，采用方案一更改模板组合方案虽然能针对模板下口拼缝问题专门解决，但需要重新设计一套组合模板，花费较多人力物力，影响了工期；采用方案二磨光机平整收面不需投入新设备，只需增加少许人工，但本项目引水渠底板有1/1500的坡度，平整收面对坡度有影响，可行性不强，平整收面能减少拼缝大小，但不能完全消除拼缝的存在，有效性较差；最终项目部采用方案三下口采用封口措施，首先能专门针对解决下口漏浆问题，防止了漏浆而产生的裂缝，同时通过封堵，能有效使模板拼缝严密及牢固固定，消除了其他因为漏浆而产生的混凝土质量缺陷。方案选定后，项目部组织专人在引水渠侧墙模板安装后，混凝土浇筑前，对所有侧墙模板下口进行检查，将检查出模板出现拼缝位置做上标记，在拼缝位置上采用海绵条封堵，并且在模板底部再设置一道方钢固定，混凝土浇筑时专人检查拼缝漏浆情况。

五、效果检查

通过采取的有效措施，项目部对对策实施期间浇筑的渠道墙身混凝土进行检查，并对裂缝种类进行汇总，总共检查了720个点，裂缝数18条，裂缝率2.5%，满足了总承包方的要求，达到了预期的目标。同时项目部对产生的裂缝数进行归类统计，“表面收缩裂缝”及“表面规则裂缝”已成为次要原因，调查统计表见表三：

表三：采取措施后裂缝分类调查统计表

通过本次活动，有效解决了裂缝产生的问题减少了返工处理修补，不但节约了成本，还取得了一定的经济效益。减少返工产生的人工机械修补费用；减少返工需要购买环氧树脂填缝材料；消除因裂缝产生的质量缺陷的不良影响。在所有引水渠混凝土完工后，项目部顺利通过了引水渠蓄水阶段验收，并未发现因裂缝而导致渠道水量的渗漏损失，为接下来工程完工验收打下坚定基础。

六、结束语

在引水渠混凝土施工中，因引水渠长度多数很长，多数渠道都因地质原因或自然环境影响，会产生裂缝，从而会引起渠道水量的渗漏损失，必须引起充分的重视，通过现场施工管理控制，查找裂缝可能出现的因素，通过方案对策，保障在施工过程中不会出现因施工而产生质量缺陷裂缝，从而保证工程项目安全顺利实施。