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摘 要:本文以南水北调中线工程新乡卫辉段第三施工标段渠道混凝土衬砌施工为实例，结合渠道混凝土施工的特点，从温度应力、基础沉降、外界荷载、混凝土干缩、施工工艺等方面对渠道衬砌薄壁混凝土板裂缝产生的原因作了分析，并提出了简易可行的预防和处理措施，对完善混凝土衬砌施工工艺，减少衬砌混凝土板裂缝产生，提高混凝土衬砌质量有一定的参考意义。
关键词: 渠道混凝土衬砌裂缝成因预防处理
Analysis on the Cause of Cracks in Concrete Plate of Canal Lining
and Treatment Measures in the South-to-North Water Transfer Project
HE Xiao-ping
(Sinoydro Corporation Engineering Bureau 15 Co.,LtdXi’an710065 )
Abstract: To take the concrete canal lining construction in the third section of Xinxiang-Weihui sections on the Mid-route of South-to-North Water Transfer Project as an example, the paper analysis on the cause of cracks in thin-walled concrete plate of canal lining from temperature stress,foundation settlement, external load, drying shrinkage of concrete，construction technology and other aspects, Combined with the characteristics of the canal concrete construction,and proposes some simple and feasible prevention and treatment measures.It has a certain reference meaning to improve the concrete lining construction technology, reduce the occurrence of cracks in concrete plate of canal lining, and improve the quality of concrete lining.
keywords:canal;concrete;lining;crack;reasons;prevention;treatment
中图分类号：TV543+.6文献标识码：A 文章编号：2095-2104（2013）
1、南水北调中线工程新乡卫辉段第三施工标段渠道混凝土衬砌工程概况
南水北调中线工程新乡卫辉段第三施工标段，设计桩号为Ⅳ139+500～Ⅳ144+600，标段长度5.10km。渠道长度3.9km，其中Ⅳ142+255.689~Ⅳ142+572.548范围渠段为圆弧段，其余渠段均为直线段。渠道过水断面为梯形断面，内坡坡比为1：2，填方及半挖半填渠道外坡为1：1.5～1：2。渠道起点渠底高程为90.790m，终点渠底高程为90.061m，纵坡为1/28000，底宽为19m。
渠道为全断面衬砌，采用C20W6F150素混凝土，衬砌机衬砌施工。本渠段混凝土衬砌厚度均采用为渠坡10cm，渠底为8cm，衬砌底部两侧坡脚各设宽0.40～0.5m、高0.6～0.8m的齿墙，渠道顶部设0.30m宽的封顶板。
渠道衬砌混凝土板伸缩缝为通缝，沉降缝为半缝，且均为2cm宽的矩形缝。渠坡、渠底横缝按伸缩缝与沉降缝间隔布置的原则每隔4m布置一道通缝和一道半缝，半缝在两道通缝中间位置。渠坡、渠底纵缝间距为3～4m，最大不超过4m，且渠坡按通缝和半缝间隔布置，而渠底均为通缝。通缝、半缝上部临水侧深2cm均采用密封胶封闭，下部均采用闭孔塑料泡沫板充填。
防渗采用规格为600g/m2的两布一膜。防冻采用聚笨乙烯保温板，阴坡（右岸）为2.5cm厚, 左岸（阳坡）及渠底为2cm厚。渠道自排水采用采用直径φ150软式透水管，软管周围回填粗砂密实，要求相对密度达0.75以上。根据地下水位情况，纵向排水管上每隔16m设一个逆止式排水阀，左右岸渠坡各设1排，渠底1排，并在两个逆止式排水阀中间位置加一道横向连通管。
新乡卫辉段第三施工标段地处河南省卫辉市，夏秋两季多东南风，炎热多雨；冬春两季盛行西北风，干燥少雨。沿线气温由南向北变幅不大，多年平均气温为14.0℃，全年1月份温度最低，多年平均最低气温-4.8℃。7月份气温最高，平均最高气温31.5℃。据统计，该地区多年平均降雨量为574.7mm，年内降雨分配极不均匀，汛期6～9月降雨量占全年的70%～80%。年际变化幅度大，年降雨量最丰年是最枯年的3～5倍。渠基地质岩性由黄土状中壤土（alplQ1 4）和黄土状重粉质壤土（alplQ2 3）组成，局部夹卵石薄层或透镜体。上部黄土状土具中等、中等～强湿陷性，湿陷深度2～6m。渠段内地下水以第四系松散土类孔隙潜水为主，局部具微承压性。含水层主要为砂卵石层（alplQ2），地下水埋藏较深，一般低于渠底板，地下水具动态变化特征，受降雨和地表径流影响变化较大。卵石一般为中等～强透水性，渠道存在较严重渗漏隐患。另外，局部渠段渠底板位于强度差异较大的不同岩土体中，存在地基不均匀沉降问题。渠段内冻土为季节性冻土，稳定冻结初日在12月初，冻结终止日在2月底，历年最大冻土深度19cm。
渠道施工跨越了春、夏、秋、冬四季，受气温、降雨、地质、冻胀等自然环境因素影响明显，对于防治裂缝等各种形式的病害发生不可忽视。
2、渠道衬砌混凝土板裂缝出现
2011年12月1日检查，渠道左、右邊坡、渠底出现裂缝共计26处；2012年9月8日再次检查，渠道左、右边坡、渠底裂缝增加到了60处，其中渠道右边坡、渠底，特别是填方段和圆弧段裂缝比前期数量有所增加。渠道衬砌混凝土板裂缝出现的时间及部位见表1。
表1 渠道衬砌混凝土板裂缝统计表
从上表反映的情况来看，很难判断出影响渠道的裂缝的关键诱因是什么，更准确的说应该理解为一种诱因为主导下的多种诱因共同作用的结果。按照以往施工经验，裂缝出现的基本特点是：下部多，上部少；阴坡（右岸）多，阳坡（左岸）少；填方段多，挖方段少；圆弧段多，直线段少；不规则形多，规则形少。然而后期，我们通过对渠道裂缝出现的部位实地检查和对比后发现，纵贯南北的渠道，受季风和的日照影响差别不大，虽阴坡（右岸）裂缝稍多于阳坡（左岸），但两坡的裂缝规律基本上是一致的。两岸渠坡裂缝大部分集中于渠底到渠坡结合处往上三分之一渠深的范围内（大致在坡脚位置，下部是齿墙结构），而其他部位相对较少；渠底裂缝大部分位于渠底低洼松软曾有积水处或者是表面带有隆起的位置处。
3、渠道衬砌混凝土板裂缝产生的机理
混凝土结构产生裂缝的原因很多，概括起来有两种：受力裂缝和非受力裂缝。受力裂缝主要是在外界荷载的作用下，混凝土产生的拉应力超过它自身的极限拉应力时就可能出现裂缝，裂缝方向一般与混凝土的主拉应力方向相垂直。非受力裂缝是由于基础不均匀沉降、温度变化、混凝土收缩徐变等引起的裂缝。它的最终破坏机理类似于受力裂缝机理，主要是由于混凝土结构的外部或内部非受力荷载因素引起混凝土结构内部的附加应力，导致混凝土产生拉应变而出现裂缝。由于非受力荷载发生的随机性和突然性，我们无法准确判断非受力荷载因素的类型、作用大小和影响程度，而且很多裂缝往往还是几种因素不同组合和叠加的结果，很难定性分析。所以渠道衬砌混凝土板作为一种刚性结构，定性讨论其裂缝产生的机理是非常复杂的，又难以操作。我们可暂不考虑渠道衬砌混凝土板自身的收缩应力、温度应力等非受力荷载影响因素，仅通过对其在外界冻胀作用下的破坏分析，来对裂缝产生机理做一个以点带面式的典型剖析。
随着冬季寒区气温降低，渠基土体中的水分发生迁移和冻结，引发土体冻胀，产生冻胀力和冻结力。在冻胀力和冻结力作用下的渠道刚性衬砌层不断受到挤压，最终导致板面开裂、鼓胀、滑塌等形式的破坏。
渠道混凝土衬砌底板及边坡板都是在外界冻胀力、冻结力、重力及底板与坡板相互约束力作用下发生破坏的，其裂缝产生机理非常复杂。针对混凝土衬砌梯形断面，分别对衬砌底板及边坡板建立简化力学模型，如图1和图2所示。
图1渠底板受力分析简图
就渠道底板而言，假定渠道沿中线完全对称，渠坡板与渠地板互相约束，两端作用力NX和Ny大小相等，方向相反。假设不区分阴坡和阳坡，衬砌底板就不存在切向的冻结力，只有冻胀力q。在冻胀力q的作用下，底板有上抬的趋势，与底板重力qg作用处于极限平衡的状态，当冻胀力逐渐q变大，极限平衡的状态被打破。由于底板两端受坡板的约束力NX和Ny的作用，变形呈中部大两端小，故底板通常是中部弯折断裂。
图2渠坡板受力分析简图
据图2所示，沿坡板线性分布的法向冻胀力最大值为qmax，切向冻结力为τmax。由于底板上抬而产生沿板面方向的顶推力为NX，Ny来自于底板的约束，Q为渠床基土对坡板施加的法向冻结力的合力。由于不区分阴坡和阳坡，渠道两岸渠坡衬砌板具有相同的力学模型。
渠道坡板上部所受法向冻胀力Q较小，并与渠堤顶部牢固冻结在一起，主要是受冻结力τmax的约束，而下部所受法向冻胀力q较大，最大值qmax，主要受底板的约束。此时坡板上部及下部均受到约束且法向冻胀力呈上小下大的分布，故导致坡板中下部冻胀变形较大，且通常会引起坡板隆起架空或在下部弯矩最大处发生断裂。如果渠堤顶部由于基土含水量过小而无法提供足够的法向冻结约束，则坡板上部将向里翘起；如果渠床基土无法对渠道坡板提供足够的切向冻结约束，则此时边坡板将沿斜坡整体上移，但这种上移仅仅是板的位置发生了变化，在气温回升，自然解冻后会自动复位，板不会发生破坏。
通过对现场裂缝产生部位的统计分析，力学受力模型分析的胀裂部位与工程中混凝土坡板和底板的裂缝位置基本上相符。
4、渠道衬砌混凝土板裂缝产生的原因及类型
4.1混凝土干缩引起裂缝
混凝土在硬化过程中内外水分逐渐的蒸发散失，致使水泥石中的凝结胶体干燥收缩产生变形，由于受到基础和模板的约束，体积干缩变形同时产生拉应力，当拉应力值超过混凝土的抗拉强度时，就会断裂出现干缩裂缝。混凝土干缩产生的裂缝多为表面性裂缝，宽度较小，走向没有规律，其主要是由于混凝土内外水分蒸发不同而导致混凝土结构变形不同的结果。影响混凝土干缩产生裂缝的因素主要有：水泥品种、用量及水灰比，骨料的大小和级配，外加剂品种和掺量以及现场养护情况。混凝土干缩是混凝土材料的一个重要特性，多出现在混凝土终凝后的养护阶段，对混凝土结构的抗渗性能有着十分重要的影响。
实际施工中往往由于混凝土压面次数不足或压面不及时，抹面时因表面干涩加水或因混凝土稀薄洒干水泥，拌和时为了搅拌或抹面方便在混凝土随意加水造成水灰比偏大，以及混凝土终凝后养护不及时不到位等原因都会形成干缩裂缝。
4.2混凝土塑性收缩引起裂缝
混凝土在未凝结硬化前表面失水过快，造成混凝土毛细管中产生较大的负压而使还处于塑性状态混凝土急剧收缩产生应力，而此时混凝土强度较小或几乎没有强度，从而导致混凝土结构开裂产生裂缝。这种混凝土塑性收缩产生的裂缝主要发生在混凝土暴露的外表面，具有发生时间较早，位置集中，中间宽，两头细，长短不一，互不连贯，深度一般不大等特点，施工中可以有效避免和预防。产生混凝土塑性收缩裂缝主要原因有：冬季施工时尚未凝固的混凝土板遇到急剧降温，干热或大风天气导致混凝土表层水分损失过快，衬砌施工时基础过度干燥致使混凝土大量失水，衬砌混凝土板下垫层料过于干燥而不洒水湿润，混凝土浇筑过程中漏振或振捣质量差不密实，衬砌混凝土板成型后不及时覆盖养护等等。
4.3碱骨料反应引起裂缝
混凝土在搅拌过程中，水泥和外加剂中的一些碱性离子会与混凝土骨料中的活性物质会发生化学反应。在混凝土浇筑成型后，该碱骨料化学反应还会继续进行并产生反应生成物。反应生成物不断吸水膨胀，引起混凝土内部自膨胀应力，从而造成混凝土体积酥松、强度下降和膨胀裂缝。这些裂缝一般出现在结构物使用期间，且随着碱骨料反应发展进行的很慢，但此裂缝一旦出现就很难补救，因此应在衬砌施工中要严把原材料关，禁止碱活性不合格的材料进场，只选用低碱水泥和低碱或无碱的外加剂以及碱活性小的砂石骨料都是可以预防此类裂缝的。
4.4温度应力引起裂缝
由于水泥在水化过程中会产生大量的热量，热量又会在混凝土内部及表面形成温度梯度而产生温度应力。当温度应力超过混凝土内外的约束力时就会在混凝土板上形成走向无规律，宽度不一的裂缝。温度应力裂缝的产生与衬砌混凝土板的厚度以及水泥的品种、用量都有关，特别是风速和温差较大时，如果切缝再不及时或切缝质量差，在衬砌混凝土板初凝并达到一定强度后就更容易产生温度应力，形成裂缝。
4.5基础冻涨引起裂缝
基础冻涨是由于在负温天气下，基础土质中的水结冰造成基础体积膨胀，当膨胀力达到混凝土抗折强度极限时，就会导致混凝土板断裂。基础冻涨与负温和含水量两个因素有着直接的关系。
據当地气象统计资料显示：该地区渠道沿线气温变幅不大，最低气温出现在1月份，平均温度为-4.8℃。渠基中黄土状重粉质壤土含水量20.1%～22.7%，重粉质壤土含水量22.6%～26.5%，粉质粘土含水量23.6%～25.6%，卵石含水量2.45%～3.63%。很显然，本地区壤土含水量偏高，在负温月份里渠基存在不同程度的冻胀隐患。那么渠基内的水分又是从哪里呢？一种情况渠道两侧是高出渠顶数米的高地，雨水或雪水沿浸润线侵人到混凝土板下。另一种情况是因渠顶混凝土封顶板边沿回填土不密实或渠顶高程低于混凝土板致使自然降水沿着混凝土板与基础的接合面侵入，侵人的水分到冬季产生冻胀把混凝土板拱裂，导致一些基础处理和混凝土施工质量都很好的混凝土板也产生了裂缝。
4.6基础沉降引起裂缝
由于衬砌混凝土板底基面土质不均、不密实或衬砌混凝土板下垫层料混杂或不密实，容易产生不均匀沉降,导致衬砌混凝土板产生沉降裂缝。另一方面，衬砌混凝土板下垫层料表面平整度差，导致衬砌混凝土板厚度不均，在地基受力沉陷时，衬砌混凝土板易形成应力集中，在较薄处产生裂缝。
基础土体软硬不均，或局部存在松软土,未经夯实和必要的加固处理,即使在相同的外荷载作用下，也会产生不同的沉降量，从而引起衬砌混凝土板开裂。渠道如果再发生渗漏,带走土体颗粒,使基础产生渗漏变形，也会使混凝土结构产生不均匀沉降。渠道两岸坡有的需要半开挖和半回填，而回填土的承載力与原状地基的承载力不同，日后在与原状地基衔接处的混凝土会产生较大的应力，若此应力超过混凝土的抗拉强度，就会使混凝土断裂。
地基土质不均、回填不实或浸水造成的不均匀沉降等原因会造成衬砌混凝土板裂缝产生。而此类裂缝多为进深或贯穿性裂缝，其走向与沉陷情况有关，一般沿与地面垂直或呈30～45度角方向发展，且较大的沉陷裂缝，往往有一定的错位。开挖渠道时对原坡基土的扰动会致使坡基土密实度达不到设计要求,加之回填难度大，土质均匀性差，难以承受混凝土的压力，结果就造成了混凝土板沉陷扭曲、移位、甚至坍塌。
4.7渠道建基面平整度差引发裂缝
渠道建基面的表面平整度直接影响着衬砌混凝土板的所受的约束力。过大的凹凸会造成衬砌混凝土板局部应力集中，极易引发裂缝。不平整的基面，会使混凝土板浇筑得过薄或过厚,厚薄交界处将成为薄弱断面，在混凝土收缩时将难以承受拉应力而开裂。
4.8伸缩缝和沉降缝切缝质量差和处理控制不严引发裂缝
（1）伸缩缝和沉降缝切缝质量差，引发裂缝。
主要原因为伸缩缝和沉降缝切缝的时间太晚以及切缝的深度太浅，引发裂缝。一方面，切缝时间太晚，衬砌混凝土板内应力早已经产生，无法及时得到有效释放，当收缩拉应力超过混凝土自身的拉应力极限时就会开裂。另一方面切缝的切太浅，衬砌混凝土板内应力并没有集中在板间分缝处，混凝土板后期的收缩断裂也没有按照预期沿切缝方向产生，而是发生随机方向的不规则裂缝。
（2）渠道伸缩缝和沉降缝处理控制不严，引发裂缝。
主要原因为伸缩缝内的杂质、污物等清理不彻底，切缝不顺直，缝宽太小等原因使伸缩缝填料嵌填难度增加，填料填充不够饱满，不能与衬砌面很好地结合，进而造成渠道渗漏，土基强度降低而诱发裂缝。这类型裂缝在施工中常常没有引起足够重视，其实伸缩缝和沉降缝施工质量的好坏也是裂缝形成的很重要的一个因素。
4.9外界荷载引起裂缝
施工人员为了追求施工进度随意提前脱模时间，在混凝土强度未达到规范要求的情况下，就拆除支撑和模板，致使低强度混凝土承受过量荷载，导致裂缝产生。有时在脱模后没有进行混凝土的潮湿养护或者在脱模时混凝土受到较大的外力撞击也都容易产生裂缝，特别是在堵头模板位置居多。最常见的是在混凝土板面上堆放材料，超过混凝土板结构自身承重能力，造成深层或贯穿性裂缝。这一类型裂缝出现较少，通过强化施工管理都是可以避免的。
5、渠道衬砌混凝土板裂缝的预防和综合控制
渠道衬砌混凝土板裂缝产生的原因很多，也很复杂，往往是多种不利因素综合造成的。虽然在裂缝发展初期，经采取措施，在裂缝处灌水泥浆或环氧浆液进行裂缝修补，或者是涂环氧胶泥、贴环氧玻璃布以及抹水泥砂浆等方法对裂缝进行表面封闭处理，但如果预防措施做得不够到位，渠道经过一段时间运行后，由于各方面不利因素影响，裂缝还会出现，甚至变宽、变深、贯通，对渠道的安全度和耐久性构成了严重威胁。因此为防止或减少渠道衬砌混凝土板裂缝的发生，保证衬砌混凝土工程质量，更好的办法就是从渠道设计、混凝土原材料、施工方法、环境条件等多个方面进行有效的预防和综合控制。
5.1最大程度优化渠道设计
设计是施工的基础，是控制裂缝的源头。加强设计过程中裂缝的有效防控，能从根本上减少裂缝出现的几率，降低裂缝的危害程度。在预防衬砌混凝土板裂缝的诸多途径中，改进设计的成本最小，效果也是最好。
（1）适当提高衬砌混凝土强度和增加衬砌厚度，同时在混凝土中加入聚丙烯纤维网，改善混凝土自身的抗裂能力，抑制混凝土的收缩变形。
（2）根据当地气候、地质等自然因素合理确定单块混凝土板的尺寸，防止衬砌混凝土板因过大或过小产生应力不均发生裂缝。
（3）考虑将渠道断面由梯形改U形，并在每块衬砌混凝土板下垂直水流方向增设梯形肋梁，改善混凝土板受力结构。
（4）在渠底坡脚位置增设纵向诱导缝，释放混凝土早期产生的应力，同时加宽齿墙的厚度和高度，提高坡脚衬砌混凝土板抗折、抗裂能力。
（5）适度加宽衬砌混凝土板的伸缩缝和沉降缝，不仅能更快减缓衬砌混凝土板间的集中应力，还能有效避免因填缝太小、填缝难度大而使填料不能与衬砌面很好结合，起不到防渗漏作用，造成渠道衬砌混凝土面板渗漏，发生冻胀、滑塌破坏等问题。
（6）在进行衬砌混凝土板结构设计时，应该充分考虑实际情况，加入对裂缝问题的考虑。针对衬砌混凝土板裂缝进行验算，同时对收缩应力和温度应力做相应的计算调整，使结构设计趋于更合理。
5.2严格控制渠坡回填和削坡质量
衬砌混凝土板是建在已直接开挖成型或半挖半填成型的渠坡上。在衬砌混凝土板下砂砾料垫层铺设前，要先进行渠坡削坡，以保证衬砌混凝土板位于设计高程。
渠坡削坡一般分为机械粗削坡和人工精削坡。机械粗削坡采用挖掘机进行，一般预留5～8 cm的保护层。为了防止挖掘机斗齿对建基面造成破坏，通常将钢板焊接在挖掘机斗齿上，以包住斗齿。 机械粗削坡时，随时检査削坡髙程及表面平整度，严防出现超挖现象，一旦出现超挖现象，应按照土方填筑要求对超挖处分层开蹬夯实回填，再重新削坡。
机械粗削坡完成后，用人工进行精削坡。人工进行精削坡前要在渠坡上设置横向及纵向髙程控制桩，控制桩间距一般为5 m左右。经测量人员放线后，在渠坡上的髙程控制桩上做记号，挂线绳，形成髙程控制网，然后，根据该控制网人工进行精削坡。人工进行精削坡后，土坡表面平整度应控制在±1 cm内。
5.3保证衬砌混凝土板下砂砾料垫层铺设质量
在北方温度较低的寒冷地区，渠坡衬砌混凝土板下一般均铺设砂砾料垫层，一方面是为了起到保温作用，防止衬砌混凝土板的冻胀破坏；另一方面是为了起到反滤和防扬压作用，防止渠坡土体流失，造成渠坡衬砌混凝土板的沉陷破坏和扬压力破坏。
首先要控制砂砾料垫层的物料质量，根据南水北调工程机械化衬砌施工指南要求，衬砌板下铺设的砂砾料级配都必须连续良好，质地坚硬、清洁，其中的石粉含量和含泥量必须控制在施工规范允许范围内。
在砂砾料垫层铺设前，必须现场进行砂砾料垫层的压实试验，以确定垫层的最优压实参数，包括压实设备、铺料厚度、压实方式、压实遍数和含水率等。根据渠坡上高程控制桩确定的铺设厚度，用皮带输送机或装载机配合人工将砂砾料铺设在已精削完成的土坡上。砂砾料经人工进行粗平后，洒水湿润，然后用平板振动压实机进行整平压实。砂砾料垫层料的相对密实度控制在75%以上，平整度控制在用2 m靠尺测1 cm以内，以保证砂砾料垫层的密实和表面平整度。
渠道坡脚齿槽、渠道与建筑物交叉等部位砂砾料垫层填筑是质量控制的薄弱点，因受排水暗管及交叉建筑物的影响，采用人工夯填压实难度大，必须严格按照设计要求分层夯填，分层压实，确保压实后垫层的相对密实度控制在75%以上，而事实证明该部位又是衬砌混凝土板裂缝的多发地带。
5.4把好混凝土原材料进场关，严控混凝土搅拌质量
（1）混凝土原材料质量控制措施
①衬砌混凝土板所用的水泥，进场时必须有生产厂家的出厂质量证明书，保证凝结时间和安定性，强度合格；同时不同批次不同品种的水泥不得混杂使用。考虑到普通硅酸盐水泥收缩量比矿渣水泥小，因此优先选用普通硅酸盐水泥。为了降低单位混凝土普通硅酸盐水泥用量，改善混凝土的流动性、黏聚性和保水性，降低混凝土中水泥的水化熱，推迟水泥的水化热峰值的出现，可掺加部分优质粉煤灰以代替水泥，从而有利于控制温度裂缝的产生。
②石子应按规定进行复试，其针片状颗粒含量、含泥量、 风化岩含量、强度、坚固量、反应性骨科含量（如易引起碱骨料 反应的骨料）等各项指标应符合设计要求。
③用于混凝土的砂子必须用级配良好的中、粗砂，不许用细砂。砂子应按规定进行复试，其颗粒风化岩含量、坚固性、有害物质含量、反应性骨料含量（如易引起碱骨料反应的骨料）均应符合施工规范要求。
④砂石料进场要有专人进行验收，不符合要求的坚决退回。
⑤混凝土所用的水、外加剂及掺和料应符合有关规定。
⑥外加剂选用有资质的生产厂家生产的，并严格按批量进行复试。
（2）混凝土搅拌质量控制措施
①严格按混凝土配合比通知单进行计量投料，并定期检査校正计量装置。加强砂石料的含水率检测，根据砂石的含水率及时调整配合比。
②计量准确，严格控制水灰比、坍落度，对坍落度要随时随地抽査。
③搅拌时间应符合规范要求，不能过长，也不能过短。 搅拌时间过短，则拌合不均匀；搅拌时间过长，使混凝土和易性变差、离析。
④为了控制混凝土的出机温度，在夏季温度较髙时，在砂石料堆场搭设简易遮阳棚，防止太阳直接照射砂石料，必要时可以用冷水冲洗砂石料，以降低砂石料人仓温度，从而降低混凝土出机温度。
5.5严格落实衬砌混凝土板浇筑工艺要求
（1）衬砌混凝土板浇筑前，先洒水湿润砂砾料垫层，防止垫层过于干燥，引起衬砌混凝土板失水过快，造成塑性收缩裂缝。
（2）控制衬砌机行进速度，保证衬砌混凝土板振捣质量。 振捣不足，易使混凝土出现蜂窝麻面；振捣过量，则粗骨料下沉，混凝土离析。这两种情况都会影响混凝土的强度。
（3）随时检查混凝土的浇筑厚度，特别是在坡顶和坡脚位置处，极容易形成混凝土堆积，厚度变大。混凝土过厚或过薄，会导致混凝土板薄厚结合面在不平整的基础面上应力集中，超过自身拉应力极限而开裂。
（4）及时并加强抹面，提高衬砌混凝土板的表面密实度，消除收缩裂缝，但不要过分抹干压光,以免产生表面龟裂。
（5）避免高温大风天气进行衬砌混凝土板浇筑，以防止衬砌混凝土板在能够覆盖养护前就因表面失水过快而形成裂缝。
5.6及时切割伸缩缝和沉降缝，确保切缝质量
机械化衬砌施工为连续作业，其纵横向伸缩缝和沉降缝在施工时预留是比较困难的，因此伸缩缝和沉降缝这两类分缝一般在衬砌混凝土板浇筑完成后用切缝机切割而成。切缝的作用是使内应力在切缝处产生和集中，从而使混凝土收缩裂缝沿切缝方向产生和断裂。切缝施工是机械化衬砌施工中重要的一个环节，如不加强控制，衬砌混凝土板极易产生各种不规则方向的裂缝。
（1）切缝时间：当衬砌混凝土板达到设计强度的25%～30%时，应采用切缝机进行切割。切缝太早，粗骨料会从混凝土中跳脱，切缝就会残缺不整齐；切缝太晚，内部应力就会产生，来不及释放。如果产生的拉应力大于混凝土极限值，衬砌混凝土板就会开裂，形成裂缝。气温高，混凝土强度增长快，切缝时间要提早； 温差大，切缝时间也要提早；切缝施工总的原则就是“能切就切，不可拖延”。
（2）切缝深度：严格按照设计要求进行切缝，不可太深也不可太浅。伸缩缝切的太浅，衬砌混凝土板的强度削弱的不够，难以保证断裂在分缝处产生，会导致混凝土板面上应力过分集中产生不规则裂缝；伸缩缝切的太深，又容易切破复合土工膜，造成渗漏，很难补救。因此应严格控制切缝的深度。
（3）切缝清理：随切缝随清理。切割机每切完一道缝后，立即用高压水枪进行冲洗，将缝内残碴冲洗干净，防止混凝土残碴重新固结，使伸缩缝和沉降缝失去作用。
5.7加强衬砌混凝土板成型后的养护
衬砌混凝土板浇筑完成后，逐渐开始凝结硬化，由表及里逐渐失水。如果养护不及时或养护不充分，就会造成衬砌混凝土板顶面失水快，收缩快；而衬砌混凝土板板底失水慢，收缩慢。当衬砌混凝土板上下收缩不一致时，极易产生拉应力，形成裂缝。因此，及时做好衬砌混凝土板养护是至关重要的。
(1) 衬砌混凝土板浇筑完成后必须及时覆盖土工布并洒水养护，使衬砌混凝土板不致受风吹、暴晒，以确保衬砌混凝土板的湿润状态，避免衬砌混凝土板失水开裂。经济条件允许的情况下，养护采用衬砌混凝土板表面涂刷养护液，上部覆盖混凝土养护膜的方法效果更佳。
(2)衬砌混凝土板的养护，应设专人负责并作好养护记录。浇水的次数以能保持衬砌混凝土板表面湿润为原则。在一般气候条件情况下，衬砌混凝土板浇筑完成后3 d内即进行养护，应每隔2 h浇水一次为宜。在以后的养护过程中，每昼夜至少浇水4次，干燥和阴雨天气应适当增减浇水次数。
(3)浇水养护时间：由于南水北调工程渠道机械化衬砌混凝土板有抗冻、抗渗要求，且掺加了粉煤灰，根据施工规范要求，养护时间不少于28 d。
6、渠道衬砌混凝土板裂缝的处理
在保证结构物原有的整体性以及防水、防渗漏要求的前提下，渠道衬砌混凝土板裂缝处理可针对不同诱发原因、不同破坏程度的裂缝采取相对应的不同处理方法。常见的处理措施如环氧灌浆、结构补强、仿生自愈合等方法因施工工艺复杂、操作难度大、成本高并不适合于渠道衬砌混凝土板裂缝的处理。根据渠道衬砌混凝土板面积大，厚度薄，裂缝受施工环境条件和混凝土自身情况影响较大的特点，我们经过现场反复实践摸索出了几种简单可行又经济实用的处理方案。在本工程中，根据裂缝的宽度、裂缝的分布数量和防水材料的不同特性，我们主要采取表面涂抹、凿槽嵌缝、拆除重新浇筑混凝土等几种方法进行裂缝处理。
6.1处理裂缝的材料
（1）水泥基渗透结晶防水材料
水泥基渗透结晶防水材料是一种刚性防水材料，与水作用后，材料中含有的活性化学物质通过载体向混凝土内部渗透，在混凝土中形成不溶于水的结晶体，填塞毛细孔道，从而使混凝土致密防水。水泥基渗透结晶防水材料具有呼吸性、防水作用的永久性和自修复能力，是无毒、无公害的可安全用于接触饮用水的混凝土结构等工程，采用干撒、涂刷或喷涂等工艺操作，用于混凝土结构迎水面和背水面的防水处理。施工方法简单，先对防水基面即裂缝处进行预处理，配置料浆后在裂缝表面直接涂刷，涂刷范围为裂缝两侧各10 cm，涂刷1 遍，厚度约1 mm，并进行自然养护。
（2）水泥基柔性防水材料
水泥基柔性防水材料含聚合物液，具有良好的延伸性能，可抵抗由于沉降、热胀、冷缩等原因对混凝土结构物造成的位移变化。它是通过自然蒸发和水化反应干燥成为粘结性良好、柔韧、致密的防水涂膜，来达到防水的目的。水泥基柔性防水材料由高分子聚合物、矿物粉体、水泥、石英砂为主要成份，并加入多种改性助剂配置而成。它具有较好的抗渗性能，还具有优良的弹性和较好的粘结和防裂性能。
（3）双组分聚硫密封胶
双组分聚硫密封胶是一种新型黏结材料，具有诸多优点，被广泛应用于违筑结构变形缝的密封、防水及对金属、玻璃等材料进行气密、水密或油密黏结施工。其优点主要表现在以下几个方面：
①适用范围广，对大多数金属及非金属建筑材料均具有优异的黏结力。
②具有良好的耐候性（可在一55℃〜+100℃温度下长期使用）和耐久性、耐水、耐油、耐化学药品腐蚀等，能长期在浸水和渗油环境中使用。
③具有优良的水密、气密性，且无毒、无污染，可用做饮用水的密封防水。
④具有低弹模量、高延伸性，能承受持续和明显的循环变形，可在连续伸缩、振动变形及温度变化条件下长期使用。
⑤可常温固化，固化速度可调，施工作业性好，在污水处理厂、南水北调混凝土防水施工中有着广泛应用。
6.2处理裂缝的方法
（1）表面涂抹处理
对于缝宽δ≤0.2mm的窄裂缝，涂抹水泥基渗透结晶型防水材料进行表面处理，即可保证了原混凝土结构的整体性，又利用了防水材料的渗透作用填塞了缝隙，达到防水的目的。对于缝宽0.2mm＜δ＜0.4mm的裂缝，为防止裂缝的变化造成处理失效，优先采用涂抹水泥基柔性防水材料进行表面处理。
①水泥基渗透结晶型防水材料
a.防水基面预处理：除去浮灰、浮浆、油脂等物，并冲洗干净；铲除空鼓、疙瘩以及起皮等疏松部位；将表面打磨粗糙后用水浸透防水基层。
b.制备料浆：按水泥基渗透结晶型防水材料:水=5:2的体积比进行配置，搅拌均匀，每次拌料应在25min内用完，使用过程中不得二次加水，料浆用量以干粉计约1kg/m2。
c.在缝宽δ＜0.2mm的裂缝混凝土表面直接涂刷，涂刷范围为裂缝两侧各10cm，涂刷一遍，厚度约1mm。
d.养护：当涂层固化到不会被洒水损坏时开始养护，以喷洒水雾为主，保持涂层湿润，养护3天以上。养护主要是促进防水涂层的强度尽早体现、以更好的渗透、防止开裂。
e.施工温度：施工环境温度不宜低于5℃和高于40℃。
②水泥基柔性防水材料
a.水泥基柔性防水材料涂抹前，基层混凝土强度应不低于设计值的80%。
b.基层应平整、坚固、洁净，如果有油污、孔洞等要进行清洗、修补处理。
c.施工前，基层面保持基本干燥，无大面积的潮湿面即可施工。
d.水泥基柔性防水材料A与B组分按重量比1:1的配合比混合，搅拌均匀。搅拌采用砂浆搅拌机或手提电钻配以搅拌齿进行现场搅拌，搅拌时间比普通砂浆要延长2～3min。
e.在裂缝两侧各10cm范围内涂刷一遍，厚度2mm，表面应压实、抹平。
f.水泥基柔性防水材料凝结后，进行自然养护，养护温度不低于5℃。未达到硬化状态时，不得浇水养护或直接受雨水冲刷。
（2）鑿槽嵌缝处理
对于缝宽δ≥0.4 mm且量少的宽裂缝应进行凿槽嵌缝处理。为保证修补材料的平整、牢固，嵌缝材料选用水泥基柔性防水材料或聚硫密封胶。
施工方法为：
水泥基柔性防水材料
a.沿裂缝方向凿成一个宽25mm、深38mm的“U”型槽沟，槽深为槽宽的1.5倍。
b.清除缝内的污物及杂质，可用清洁的压力水彻底冲洗、湿润施工面，并保持干净、潮湿状态。
c.粉料和液料按约5：1的比例混合成厚质膏状。
d.将拌和好的防水砂浆填入槽内压实。为确保表面平整度，在初凝具有一定强度后立即进行找平处理。
e.施工环境温度不宜低于5℃和高于40℃，且拌和好的料浆须在20min内用完。
双组分聚硫密封胶
a.沿裂缝方向凿成一个宽25mm、深38mm的“U”型槽沟，槽深为槽宽的1.5倍。
b.清除缝内的污物及杂质，并保持缝内洁净、干燥。
c.将混合好的双组分底涂液涂刷在被粘混凝土表面上，干燥成膜。
d.按产品使用规定的配合比，将聚硫密封胶两个组分混合至色泽均匀无色差，再填平裂缝槽沟，并密封压实。
6.3 拆除衬砌混凝土板重新浇筑
对于单块衬砌混凝土板抬动达1 cm，且有多处贯穿性裂缝的应考虑全部拆除。而抬动达1cm以上但裂缝较少且裂缝危害不大的时侯，视现场具体情况只对裂缝进行处理。
拆除采用切缝机沿面板分缝将混凝土板切割分离，再分解成小块，然后用大锤、撬棍、铁钎等工具拆开，人工搬走，装载机运至指定地点。在衬砌混凝土板拆除过程中，复合土工膜难免不被破坏。为了确保防渗层不留下质量隐患，可采用在拆除部分再更换新的复合土工膜的办法，在需更换的复合土工膜周边预留30cm宽的搭接边，其余全部剪掉，然后把新的复合土工膜采用热熔焊接或KS胶粘接的办法与原复合土工膜进行拼接。拆除以后，应注意将板下的基础冻胀层全部挖除，更换与原介质相同的材料，压实达到设计标准后再重新浇筑混凝土。
7、结束语
渠道衬砌混凝土板产生裂缝常见而不可避免。不同程度及不同种类裂缝的出现，直接影响着渠道工程质量和使用寿命，因此在裂缝的预防和处理上要结合实际、认真分析、区别对待，采用合理、有效的方法，才能避免裂缝继续产生和发展，保证渠道过水后能安全、稳定的工作和运行。
通过施工现场大量实践和对比发现，单一就某一原因对某一类或某几类裂缝产生进行控制，效果往往不佳。引起裂缝产生的因素是多方面的，有温度应力、地基沉降、外界荷载、混凝土干缩、施工工艺及其它多种因素，只有把各种因素综合考虑加以控制，才能真正有效避免或减少混凝土裂缝的发生。总之，衬砌混凝土板裂缝产生涉及设计、生产、施工等多个环节，甚至于是多方面相互影响的结果。所以严格按照有关规范和规程进行因地制宜的设计及合理的选材、科学的配合比是防止衬砌混凝土板裂缝的前提，精细施工、科学管理、先进的施工工艺及有效的防护措施又是防止衬砌混凝土板裂缝的有力保障。本文力从渠道衬砌混凝土板裂缝出现的机理上，总结和归纳了产生裂缝的种类和原因，并提出了简易可行的预防和处理措施，对提高渠道混凝土衬砌施工质量具有一定的参考意义。
[参 考 文 献]
[1] 王正中.梯形渠道混凝土衬砌冻胀破坏的力学模型研究 [J].农业工程学报.2004,20(3):24-29.
[2] 鞠丽艳.混凝土裂缝抑制措施的研究进展.混凝土，2002.5 [ZK]
[3] 危建.混凝土裂缝成因及处理措施[J].水科学与工程技术，2008,(4)=58-59.
[4] 魏智刚，王凯，韩广毅.大型渠道现浇混凝土衬砌中的质量控制[J].南水北调与水利科技，2007，增
刊:43-45.
[5] 尚攀.机械化连续施工混凝土衬砌防裂方法研究[D].南京：河海大学,2007.
关键词: 渠道混凝土衬砌裂缝成因预防处理
Analysis on the Cause of Cracks in Concrete Plate of Canal Lining
and Treatment Measures in the South-to-North Water Transfer Project
HE Xiao-ping
(Sinoydro Corporation Engineering Bureau 15 Co.,LtdXi’an710065 )
Abstract: To take the concrete canal lining construction in the third section of Xinxiang-Weihui sections on the Mid-route of South-to-North Water Transfer Project as an example, the paper analysis on the cause of cracks in thin-walled concrete plate of canal lining from temperature stress,foundation settlement, external load, drying shrinkage of concrete，construction technology and other aspects, Combined with the characteristics of the canal concrete construction,and proposes some simple and feasible prevention and treatment measures.It has a certain reference meaning to improve the concrete lining construction technology, reduce the occurrence of cracks in concrete plate of canal lining, and improve the quality of concrete lining.
keywords:canal;concrete;lining;crack;reasons;prevention;treatment
中图分类号：TV543+.6文献标识码：A 文章编号：2095-2104（2013）
1、南水北调中线工程新乡卫辉段第三施工标段渠道混凝土衬砌工程概况
南水北调中线工程新乡卫辉段第三施工标段，设计桩号为Ⅳ139+500～Ⅳ144+600，标段长度5.10km。渠道长度3.9km，其中Ⅳ142+255.689~Ⅳ142+572.548范围渠段为圆弧段，其余渠段均为直线段。渠道过水断面为梯形断面，内坡坡比为1：2，填方及半挖半填渠道外坡为1：1.5～1：2。渠道起点渠底高程为90.790m，终点渠底高程为90.061m，纵坡为1/28000，底宽为19m。
渠道为全断面衬砌，采用C20W6F150素混凝土，衬砌机衬砌施工。本渠段混凝土衬砌厚度均采用为渠坡10cm，渠底为8cm，衬砌底部两侧坡脚各设宽0.40～0.5m、高0.6～0.8m的齿墙，渠道顶部设0.30m宽的封顶板。
渠道衬砌混凝土板伸缩缝为通缝，沉降缝为半缝，且均为2cm宽的矩形缝。渠坡、渠底横缝按伸缩缝与沉降缝间隔布置的原则每隔4m布置一道通缝和一道半缝，半缝在两道通缝中间位置。渠坡、渠底纵缝间距为3～4m，最大不超过4m，且渠坡按通缝和半缝间隔布置，而渠底均为通缝。通缝、半缝上部临水侧深2cm均采用密封胶封闭，下部均采用闭孔塑料泡沫板充填。
防渗采用规格为600g/m2的两布一膜。防冻采用聚笨乙烯保温板，阴坡（右岸）为2.5cm厚, 左岸（阳坡）及渠底为2cm厚。渠道自排水采用采用直径φ150软式透水管，软管周围回填粗砂密实，要求相对密度达0.75以上。根据地下水位情况，纵向排水管上每隔16m设一个逆止式排水阀，左右岸渠坡各设1排，渠底1排，并在两个逆止式排水阀中间位置加一道横向连通管。
新乡卫辉段第三施工标段地处河南省卫辉市，夏秋两季多东南风，炎热多雨；冬春两季盛行西北风，干燥少雨。沿线气温由南向北变幅不大，多年平均气温为14.0℃，全年1月份温度最低，多年平均最低气温-4.8℃。7月份气温最高，平均最高气温31.5℃。据统计，该地区多年平均降雨量为574.7mm，年内降雨分配极不均匀，汛期6～9月降雨量占全年的70%～80%。年际变化幅度大，年降雨量最丰年是最枯年的3～5倍。渠基地质岩性由黄土状中壤土（alplQ1 4）和黄土状重粉质壤土（alplQ2 3）组成，局部夹卵石薄层或透镜体。上部黄土状土具中等、中等～强湿陷性，湿陷深度2～6m。渠段内地下水以第四系松散土类孔隙潜水为主，局部具微承压性。含水层主要为砂卵石层（alplQ2），地下水埋藏较深，一般低于渠底板，地下水具动态变化特征，受降雨和地表径流影响变化较大。卵石一般为中等～强透水性，渠道存在较严重渗漏隐患。另外，局部渠段渠底板位于强度差异较大的不同岩土体中，存在地基不均匀沉降问题。渠段内冻土为季节性冻土，稳定冻结初日在12月初，冻结终止日在2月底，历年最大冻土深度19cm。
渠道施工跨越了春、夏、秋、冬四季，受气温、降雨、地质、冻胀等自然环境因素影响明显，对于防治裂缝等各种形式的病害发生不可忽视。
2、渠道衬砌混凝土板裂缝出现
2011年12月1日检查，渠道左、右邊坡、渠底出现裂缝共计26处；2012年9月8日再次检查，渠道左、右边坡、渠底裂缝增加到了60处，其中渠道右边坡、渠底，特别是填方段和圆弧段裂缝比前期数量有所增加。渠道衬砌混凝土板裂缝出现的时间及部位见表1。
表1 渠道衬砌混凝土板裂缝统计表
从上表反映的情况来看，很难判断出影响渠道的裂缝的关键诱因是什么，更准确的说应该理解为一种诱因为主导下的多种诱因共同作用的结果。按照以往施工经验，裂缝出现的基本特点是：下部多，上部少；阴坡（右岸）多，阳坡（左岸）少；填方段多，挖方段少；圆弧段多，直线段少；不规则形多，规则形少。然而后期，我们通过对渠道裂缝出现的部位实地检查和对比后发现，纵贯南北的渠道，受季风和的日照影响差别不大，虽阴坡（右岸）裂缝稍多于阳坡（左岸），但两坡的裂缝规律基本上是一致的。两岸渠坡裂缝大部分集中于渠底到渠坡结合处往上三分之一渠深的范围内（大致在坡脚位置，下部是齿墙结构），而其他部位相对较少；渠底裂缝大部分位于渠底低洼松软曾有积水处或者是表面带有隆起的位置处。
3、渠道衬砌混凝土板裂缝产生的机理
混凝土结构产生裂缝的原因很多，概括起来有两种：受力裂缝和非受力裂缝。受力裂缝主要是在外界荷载的作用下，混凝土产生的拉应力超过它自身的极限拉应力时就可能出现裂缝，裂缝方向一般与混凝土的主拉应力方向相垂直。非受力裂缝是由于基础不均匀沉降、温度变化、混凝土收缩徐变等引起的裂缝。它的最终破坏机理类似于受力裂缝机理，主要是由于混凝土结构的外部或内部非受力荷载因素引起混凝土结构内部的附加应力，导致混凝土产生拉应变而出现裂缝。由于非受力荷载发生的随机性和突然性，我们无法准确判断非受力荷载因素的类型、作用大小和影响程度，而且很多裂缝往往还是几种因素不同组合和叠加的结果，很难定性分析。所以渠道衬砌混凝土板作为一种刚性结构，定性讨论其裂缝产生的机理是非常复杂的，又难以操作。我们可暂不考虑渠道衬砌混凝土板自身的收缩应力、温度应力等非受力荷载影响因素，仅通过对其在外界冻胀作用下的破坏分析，来对裂缝产生机理做一个以点带面式的典型剖析。
随着冬季寒区气温降低，渠基土体中的水分发生迁移和冻结，引发土体冻胀，产生冻胀力和冻结力。在冻胀力和冻结力作用下的渠道刚性衬砌层不断受到挤压，最终导致板面开裂、鼓胀、滑塌等形式的破坏。
渠道混凝土衬砌底板及边坡板都是在外界冻胀力、冻结力、重力及底板与坡板相互约束力作用下发生破坏的，其裂缝产生机理非常复杂。针对混凝土衬砌梯形断面，分别对衬砌底板及边坡板建立简化力学模型，如图1和图2所示。
图1渠底板受力分析简图
就渠道底板而言，假定渠道沿中线完全对称，渠坡板与渠地板互相约束，两端作用力NX和Ny大小相等，方向相反。假设不区分阴坡和阳坡，衬砌底板就不存在切向的冻结力，只有冻胀力q。在冻胀力q的作用下，底板有上抬的趋势，与底板重力qg作用处于极限平衡的状态，当冻胀力逐渐q变大，极限平衡的状态被打破。由于底板两端受坡板的约束力NX和Ny的作用，变形呈中部大两端小，故底板通常是中部弯折断裂。
图2渠坡板受力分析简图
据图2所示，沿坡板线性分布的法向冻胀力最大值为qmax，切向冻结力为τmax。由于底板上抬而产生沿板面方向的顶推力为NX，Ny来自于底板的约束，Q为渠床基土对坡板施加的法向冻结力的合力。由于不区分阴坡和阳坡，渠道两岸渠坡衬砌板具有相同的力学模型。
渠道坡板上部所受法向冻胀力Q较小，并与渠堤顶部牢固冻结在一起，主要是受冻结力τmax的约束，而下部所受法向冻胀力q较大，最大值qmax，主要受底板的约束。此时坡板上部及下部均受到约束且法向冻胀力呈上小下大的分布，故导致坡板中下部冻胀变形较大，且通常会引起坡板隆起架空或在下部弯矩最大处发生断裂。如果渠堤顶部由于基土含水量过小而无法提供足够的法向冻结约束，则坡板上部将向里翘起；如果渠床基土无法对渠道坡板提供足够的切向冻结约束，则此时边坡板将沿斜坡整体上移，但这种上移仅仅是板的位置发生了变化，在气温回升，自然解冻后会自动复位，板不会发生破坏。
通过对现场裂缝产生部位的统计分析，力学受力模型分析的胀裂部位与工程中混凝土坡板和底板的裂缝位置基本上相符。
4、渠道衬砌混凝土板裂缝产生的原因及类型
4.1混凝土干缩引起裂缝
混凝土在硬化过程中内外水分逐渐的蒸发散失，致使水泥石中的凝结胶体干燥收缩产生变形，由于受到基础和模板的约束，体积干缩变形同时产生拉应力，当拉应力值超过混凝土的抗拉强度时，就会断裂出现干缩裂缝。混凝土干缩产生的裂缝多为表面性裂缝，宽度较小，走向没有规律，其主要是由于混凝土内外水分蒸发不同而导致混凝土结构变形不同的结果。影响混凝土干缩产生裂缝的因素主要有：水泥品种、用量及水灰比，骨料的大小和级配，外加剂品种和掺量以及现场养护情况。混凝土干缩是混凝土材料的一个重要特性，多出现在混凝土终凝后的养护阶段，对混凝土结构的抗渗性能有着十分重要的影响。
实际施工中往往由于混凝土压面次数不足或压面不及时，抹面时因表面干涩加水或因混凝土稀薄洒干水泥，拌和时为了搅拌或抹面方便在混凝土随意加水造成水灰比偏大，以及混凝土终凝后养护不及时不到位等原因都会形成干缩裂缝。
4.2混凝土塑性收缩引起裂缝
混凝土在未凝结硬化前表面失水过快，造成混凝土毛细管中产生较大的负压而使还处于塑性状态混凝土急剧收缩产生应力，而此时混凝土强度较小或几乎没有强度，从而导致混凝土结构开裂产生裂缝。这种混凝土塑性收缩产生的裂缝主要发生在混凝土暴露的外表面，具有发生时间较早，位置集中，中间宽，两头细，长短不一，互不连贯，深度一般不大等特点，施工中可以有效避免和预防。产生混凝土塑性收缩裂缝主要原因有：冬季施工时尚未凝固的混凝土板遇到急剧降温，干热或大风天气导致混凝土表层水分损失过快，衬砌施工时基础过度干燥致使混凝土大量失水，衬砌混凝土板下垫层料过于干燥而不洒水湿润，混凝土浇筑过程中漏振或振捣质量差不密实，衬砌混凝土板成型后不及时覆盖养护等等。
4.3碱骨料反应引起裂缝
混凝土在搅拌过程中，水泥和外加剂中的一些碱性离子会与混凝土骨料中的活性物质会发生化学反应。在混凝土浇筑成型后，该碱骨料化学反应还会继续进行并产生反应生成物。反应生成物不断吸水膨胀，引起混凝土内部自膨胀应力，从而造成混凝土体积酥松、强度下降和膨胀裂缝。这些裂缝一般出现在结构物使用期间，且随着碱骨料反应发展进行的很慢，但此裂缝一旦出现就很难补救，因此应在衬砌施工中要严把原材料关，禁止碱活性不合格的材料进场，只选用低碱水泥和低碱或无碱的外加剂以及碱活性小的砂石骨料都是可以预防此类裂缝的。
4.4温度应力引起裂缝
由于水泥在水化过程中会产生大量的热量，热量又会在混凝土内部及表面形成温度梯度而产生温度应力。当温度应力超过混凝土内外的约束力时就会在混凝土板上形成走向无规律，宽度不一的裂缝。温度应力裂缝的产生与衬砌混凝土板的厚度以及水泥的品种、用量都有关，特别是风速和温差较大时，如果切缝再不及时或切缝质量差，在衬砌混凝土板初凝并达到一定强度后就更容易产生温度应力，形成裂缝。
4.5基础冻涨引起裂缝
基础冻涨是由于在负温天气下，基础土质中的水结冰造成基础体积膨胀，当膨胀力达到混凝土抗折强度极限时，就会导致混凝土板断裂。基础冻涨与负温和含水量两个因素有着直接的关系。
據当地气象统计资料显示：该地区渠道沿线气温变幅不大，最低气温出现在1月份，平均温度为-4.8℃。渠基中黄土状重粉质壤土含水量20.1%～22.7%，重粉质壤土含水量22.6%～26.5%，粉质粘土含水量23.6%～25.6%，卵石含水量2.45%～3.63%。很显然，本地区壤土含水量偏高，在负温月份里渠基存在不同程度的冻胀隐患。那么渠基内的水分又是从哪里呢？一种情况渠道两侧是高出渠顶数米的高地，雨水或雪水沿浸润线侵人到混凝土板下。另一种情况是因渠顶混凝土封顶板边沿回填土不密实或渠顶高程低于混凝土板致使自然降水沿着混凝土板与基础的接合面侵入，侵人的水分到冬季产生冻胀把混凝土板拱裂，导致一些基础处理和混凝土施工质量都很好的混凝土板也产生了裂缝。
4.6基础沉降引起裂缝
由于衬砌混凝土板底基面土质不均、不密实或衬砌混凝土板下垫层料混杂或不密实，容易产生不均匀沉降,导致衬砌混凝土板产生沉降裂缝。另一方面，衬砌混凝土板下垫层料表面平整度差，导致衬砌混凝土板厚度不均，在地基受力沉陷时，衬砌混凝土板易形成应力集中，在较薄处产生裂缝。
基础土体软硬不均，或局部存在松软土,未经夯实和必要的加固处理,即使在相同的外荷载作用下，也会产生不同的沉降量，从而引起衬砌混凝土板开裂。渠道如果再发生渗漏,带走土体颗粒,使基础产生渗漏变形，也会使混凝土结构产生不均匀沉降。渠道两岸坡有的需要半开挖和半回填，而回填土的承載力与原状地基的承载力不同，日后在与原状地基衔接处的混凝土会产生较大的应力，若此应力超过混凝土的抗拉强度，就会使混凝土断裂。
地基土质不均、回填不实或浸水造成的不均匀沉降等原因会造成衬砌混凝土板裂缝产生。而此类裂缝多为进深或贯穿性裂缝，其走向与沉陷情况有关，一般沿与地面垂直或呈30～45度角方向发展，且较大的沉陷裂缝，往往有一定的错位。开挖渠道时对原坡基土的扰动会致使坡基土密实度达不到设计要求,加之回填难度大，土质均匀性差，难以承受混凝土的压力，结果就造成了混凝土板沉陷扭曲、移位、甚至坍塌。
4.7渠道建基面平整度差引发裂缝
渠道建基面的表面平整度直接影响着衬砌混凝土板的所受的约束力。过大的凹凸会造成衬砌混凝土板局部应力集中，极易引发裂缝。不平整的基面，会使混凝土板浇筑得过薄或过厚,厚薄交界处将成为薄弱断面，在混凝土收缩时将难以承受拉应力而开裂。
4.8伸缩缝和沉降缝切缝质量差和处理控制不严引发裂缝
（1）伸缩缝和沉降缝切缝质量差，引发裂缝。
主要原因为伸缩缝和沉降缝切缝的时间太晚以及切缝的深度太浅，引发裂缝。一方面，切缝时间太晚，衬砌混凝土板内应力早已经产生，无法及时得到有效释放，当收缩拉应力超过混凝土自身的拉应力极限时就会开裂。另一方面切缝的切太浅，衬砌混凝土板内应力并没有集中在板间分缝处，混凝土板后期的收缩断裂也没有按照预期沿切缝方向产生，而是发生随机方向的不规则裂缝。
（2）渠道伸缩缝和沉降缝处理控制不严，引发裂缝。
主要原因为伸缩缝内的杂质、污物等清理不彻底，切缝不顺直，缝宽太小等原因使伸缩缝填料嵌填难度增加，填料填充不够饱满，不能与衬砌面很好地结合，进而造成渠道渗漏，土基强度降低而诱发裂缝。这类型裂缝在施工中常常没有引起足够重视，其实伸缩缝和沉降缝施工质量的好坏也是裂缝形成的很重要的一个因素。
4.9外界荷载引起裂缝
施工人员为了追求施工进度随意提前脱模时间，在混凝土强度未达到规范要求的情况下，就拆除支撑和模板，致使低强度混凝土承受过量荷载，导致裂缝产生。有时在脱模后没有进行混凝土的潮湿养护或者在脱模时混凝土受到较大的外力撞击也都容易产生裂缝，特别是在堵头模板位置居多。最常见的是在混凝土板面上堆放材料，超过混凝土板结构自身承重能力，造成深层或贯穿性裂缝。这一类型裂缝出现较少，通过强化施工管理都是可以避免的。
5、渠道衬砌混凝土板裂缝的预防和综合控制
渠道衬砌混凝土板裂缝产生的原因很多，也很复杂，往往是多种不利因素综合造成的。虽然在裂缝发展初期，经采取措施，在裂缝处灌水泥浆或环氧浆液进行裂缝修补，或者是涂环氧胶泥、贴环氧玻璃布以及抹水泥砂浆等方法对裂缝进行表面封闭处理，但如果预防措施做得不够到位，渠道经过一段时间运行后，由于各方面不利因素影响，裂缝还会出现，甚至变宽、变深、贯通，对渠道的安全度和耐久性构成了严重威胁。因此为防止或减少渠道衬砌混凝土板裂缝的发生，保证衬砌混凝土工程质量，更好的办法就是从渠道设计、混凝土原材料、施工方法、环境条件等多个方面进行有效的预防和综合控制。
5.1最大程度优化渠道设计
设计是施工的基础，是控制裂缝的源头。加强设计过程中裂缝的有效防控，能从根本上减少裂缝出现的几率，降低裂缝的危害程度。在预防衬砌混凝土板裂缝的诸多途径中，改进设计的成本最小，效果也是最好。
（1）适当提高衬砌混凝土强度和增加衬砌厚度，同时在混凝土中加入聚丙烯纤维网，改善混凝土自身的抗裂能力，抑制混凝土的收缩变形。
（2）根据当地气候、地质等自然因素合理确定单块混凝土板的尺寸，防止衬砌混凝土板因过大或过小产生应力不均发生裂缝。
（3）考虑将渠道断面由梯形改U形，并在每块衬砌混凝土板下垂直水流方向增设梯形肋梁，改善混凝土板受力结构。
（4）在渠底坡脚位置增设纵向诱导缝，释放混凝土早期产生的应力，同时加宽齿墙的厚度和高度，提高坡脚衬砌混凝土板抗折、抗裂能力。
（5）适度加宽衬砌混凝土板的伸缩缝和沉降缝，不仅能更快减缓衬砌混凝土板间的集中应力，还能有效避免因填缝太小、填缝难度大而使填料不能与衬砌面很好结合，起不到防渗漏作用，造成渠道衬砌混凝土面板渗漏，发生冻胀、滑塌破坏等问题。
（6）在进行衬砌混凝土板结构设计时，应该充分考虑实际情况，加入对裂缝问题的考虑。针对衬砌混凝土板裂缝进行验算，同时对收缩应力和温度应力做相应的计算调整，使结构设计趋于更合理。
5.2严格控制渠坡回填和削坡质量
衬砌混凝土板是建在已直接开挖成型或半挖半填成型的渠坡上。在衬砌混凝土板下砂砾料垫层铺设前，要先进行渠坡削坡，以保证衬砌混凝土板位于设计高程。
渠坡削坡一般分为机械粗削坡和人工精削坡。机械粗削坡采用挖掘机进行，一般预留5～8 cm的保护层。为了防止挖掘机斗齿对建基面造成破坏，通常将钢板焊接在挖掘机斗齿上，以包住斗齿。 机械粗削坡时，随时检査削坡髙程及表面平整度，严防出现超挖现象，一旦出现超挖现象，应按照土方填筑要求对超挖处分层开蹬夯实回填，再重新削坡。
机械粗削坡完成后，用人工进行精削坡。人工进行精削坡前要在渠坡上设置横向及纵向髙程控制桩，控制桩间距一般为5 m左右。经测量人员放线后，在渠坡上的髙程控制桩上做记号，挂线绳，形成髙程控制网，然后，根据该控制网人工进行精削坡。人工进行精削坡后，土坡表面平整度应控制在±1 cm内。
5.3保证衬砌混凝土板下砂砾料垫层铺设质量
在北方温度较低的寒冷地区，渠坡衬砌混凝土板下一般均铺设砂砾料垫层，一方面是为了起到保温作用，防止衬砌混凝土板的冻胀破坏；另一方面是为了起到反滤和防扬压作用，防止渠坡土体流失，造成渠坡衬砌混凝土板的沉陷破坏和扬压力破坏。
首先要控制砂砾料垫层的物料质量，根据南水北调工程机械化衬砌施工指南要求，衬砌板下铺设的砂砾料级配都必须连续良好，质地坚硬、清洁，其中的石粉含量和含泥量必须控制在施工规范允许范围内。
在砂砾料垫层铺设前，必须现场进行砂砾料垫层的压实试验，以确定垫层的最优压实参数，包括压实设备、铺料厚度、压实方式、压实遍数和含水率等。根据渠坡上高程控制桩确定的铺设厚度，用皮带输送机或装载机配合人工将砂砾料铺设在已精削完成的土坡上。砂砾料经人工进行粗平后，洒水湿润，然后用平板振动压实机进行整平压实。砂砾料垫层料的相对密实度控制在75%以上，平整度控制在用2 m靠尺测1 cm以内，以保证砂砾料垫层的密实和表面平整度。
渠道坡脚齿槽、渠道与建筑物交叉等部位砂砾料垫层填筑是质量控制的薄弱点，因受排水暗管及交叉建筑物的影响，采用人工夯填压实难度大，必须严格按照设计要求分层夯填，分层压实，确保压实后垫层的相对密实度控制在75%以上，而事实证明该部位又是衬砌混凝土板裂缝的多发地带。
5.4把好混凝土原材料进场关，严控混凝土搅拌质量
（1）混凝土原材料质量控制措施
①衬砌混凝土板所用的水泥，进场时必须有生产厂家的出厂质量证明书，保证凝结时间和安定性，强度合格；同时不同批次不同品种的水泥不得混杂使用。考虑到普通硅酸盐水泥收缩量比矿渣水泥小，因此优先选用普通硅酸盐水泥。为了降低单位混凝土普通硅酸盐水泥用量，改善混凝土的流动性、黏聚性和保水性，降低混凝土中水泥的水化熱，推迟水泥的水化热峰值的出现，可掺加部分优质粉煤灰以代替水泥，从而有利于控制温度裂缝的产生。
②石子应按规定进行复试，其针片状颗粒含量、含泥量、 风化岩含量、强度、坚固量、反应性骨科含量（如易引起碱骨料 反应的骨料）等各项指标应符合设计要求。
③用于混凝土的砂子必须用级配良好的中、粗砂，不许用细砂。砂子应按规定进行复试，其颗粒风化岩含量、坚固性、有害物质含量、反应性骨料含量（如易引起碱骨料反应的骨料）均应符合施工规范要求。
④砂石料进场要有专人进行验收，不符合要求的坚决退回。
⑤混凝土所用的水、外加剂及掺和料应符合有关规定。
⑥外加剂选用有资质的生产厂家生产的，并严格按批量进行复试。
（2）混凝土搅拌质量控制措施
①严格按混凝土配合比通知单进行计量投料，并定期检査校正计量装置。加强砂石料的含水率检测，根据砂石的含水率及时调整配合比。
②计量准确，严格控制水灰比、坍落度，对坍落度要随时随地抽査。
③搅拌时间应符合规范要求，不能过长，也不能过短。 搅拌时间过短，则拌合不均匀；搅拌时间过长，使混凝土和易性变差、离析。
④为了控制混凝土的出机温度，在夏季温度较髙时，在砂石料堆场搭设简易遮阳棚，防止太阳直接照射砂石料，必要时可以用冷水冲洗砂石料，以降低砂石料人仓温度，从而降低混凝土出机温度。
5.5严格落实衬砌混凝土板浇筑工艺要求
（1）衬砌混凝土板浇筑前，先洒水湿润砂砾料垫层，防止垫层过于干燥，引起衬砌混凝土板失水过快，造成塑性收缩裂缝。
（2）控制衬砌机行进速度，保证衬砌混凝土板振捣质量。 振捣不足，易使混凝土出现蜂窝麻面；振捣过量，则粗骨料下沉，混凝土离析。这两种情况都会影响混凝土的强度。
（3）随时检查混凝土的浇筑厚度，特别是在坡顶和坡脚位置处，极容易形成混凝土堆积，厚度变大。混凝土过厚或过薄，会导致混凝土板薄厚结合面在不平整的基础面上应力集中，超过自身拉应力极限而开裂。
（4）及时并加强抹面，提高衬砌混凝土板的表面密实度，消除收缩裂缝，但不要过分抹干压光,以免产生表面龟裂。
（5）避免高温大风天气进行衬砌混凝土板浇筑，以防止衬砌混凝土板在能够覆盖养护前就因表面失水过快而形成裂缝。
5.6及时切割伸缩缝和沉降缝，确保切缝质量
机械化衬砌施工为连续作业，其纵横向伸缩缝和沉降缝在施工时预留是比较困难的，因此伸缩缝和沉降缝这两类分缝一般在衬砌混凝土板浇筑完成后用切缝机切割而成。切缝的作用是使内应力在切缝处产生和集中，从而使混凝土收缩裂缝沿切缝方向产生和断裂。切缝施工是机械化衬砌施工中重要的一个环节，如不加强控制，衬砌混凝土板极易产生各种不规则方向的裂缝。
（1）切缝时间：当衬砌混凝土板达到设计强度的25%～30%时，应采用切缝机进行切割。切缝太早，粗骨料会从混凝土中跳脱，切缝就会残缺不整齐；切缝太晚，内部应力就会产生，来不及释放。如果产生的拉应力大于混凝土极限值，衬砌混凝土板就会开裂，形成裂缝。气温高，混凝土强度增长快，切缝时间要提早； 温差大，切缝时间也要提早；切缝施工总的原则就是“能切就切，不可拖延”。
（2）切缝深度：严格按照设计要求进行切缝，不可太深也不可太浅。伸缩缝切的太浅，衬砌混凝土板的强度削弱的不够，难以保证断裂在分缝处产生，会导致混凝土板面上应力过分集中产生不规则裂缝；伸缩缝切的太深，又容易切破复合土工膜，造成渗漏，很难补救。因此应严格控制切缝的深度。
（3）切缝清理：随切缝随清理。切割机每切完一道缝后，立即用高压水枪进行冲洗，将缝内残碴冲洗干净，防止混凝土残碴重新固结，使伸缩缝和沉降缝失去作用。
5.7加强衬砌混凝土板成型后的养护
衬砌混凝土板浇筑完成后，逐渐开始凝结硬化，由表及里逐渐失水。如果养护不及时或养护不充分，就会造成衬砌混凝土板顶面失水快，收缩快；而衬砌混凝土板板底失水慢，收缩慢。当衬砌混凝土板上下收缩不一致时，极易产生拉应力，形成裂缝。因此，及时做好衬砌混凝土板养护是至关重要的。
(1) 衬砌混凝土板浇筑完成后必须及时覆盖土工布并洒水养护，使衬砌混凝土板不致受风吹、暴晒，以确保衬砌混凝土板的湿润状态，避免衬砌混凝土板失水开裂。经济条件允许的情况下，养护采用衬砌混凝土板表面涂刷养护液，上部覆盖混凝土养护膜的方法效果更佳。
(2)衬砌混凝土板的养护，应设专人负责并作好养护记录。浇水的次数以能保持衬砌混凝土板表面湿润为原则。在一般气候条件情况下，衬砌混凝土板浇筑完成后3 d内即进行养护，应每隔2 h浇水一次为宜。在以后的养护过程中，每昼夜至少浇水4次，干燥和阴雨天气应适当增减浇水次数。
(3)浇水养护时间：由于南水北调工程渠道机械化衬砌混凝土板有抗冻、抗渗要求，且掺加了粉煤灰，根据施工规范要求，养护时间不少于28 d。
6、渠道衬砌混凝土板裂缝的处理
在保证结构物原有的整体性以及防水、防渗漏要求的前提下，渠道衬砌混凝土板裂缝处理可针对不同诱发原因、不同破坏程度的裂缝采取相对应的不同处理方法。常见的处理措施如环氧灌浆、结构补强、仿生自愈合等方法因施工工艺复杂、操作难度大、成本高并不适合于渠道衬砌混凝土板裂缝的处理。根据渠道衬砌混凝土板面积大，厚度薄，裂缝受施工环境条件和混凝土自身情况影响较大的特点，我们经过现场反复实践摸索出了几种简单可行又经济实用的处理方案。在本工程中，根据裂缝的宽度、裂缝的分布数量和防水材料的不同特性，我们主要采取表面涂抹、凿槽嵌缝、拆除重新浇筑混凝土等几种方法进行裂缝处理。
6.1处理裂缝的材料
（1）水泥基渗透结晶防水材料
水泥基渗透结晶防水材料是一种刚性防水材料，与水作用后，材料中含有的活性化学物质通过载体向混凝土内部渗透，在混凝土中形成不溶于水的结晶体，填塞毛细孔道，从而使混凝土致密防水。水泥基渗透结晶防水材料具有呼吸性、防水作用的永久性和自修复能力，是无毒、无公害的可安全用于接触饮用水的混凝土结构等工程，采用干撒、涂刷或喷涂等工艺操作，用于混凝土结构迎水面和背水面的防水处理。施工方法简单，先对防水基面即裂缝处进行预处理，配置料浆后在裂缝表面直接涂刷，涂刷范围为裂缝两侧各10 cm，涂刷1 遍，厚度约1 mm，并进行自然养护。
（2）水泥基柔性防水材料
水泥基柔性防水材料含聚合物液，具有良好的延伸性能，可抵抗由于沉降、热胀、冷缩等原因对混凝土结构物造成的位移变化。它是通过自然蒸发和水化反应干燥成为粘结性良好、柔韧、致密的防水涂膜，来达到防水的目的。水泥基柔性防水材料由高分子聚合物、矿物粉体、水泥、石英砂为主要成份，并加入多种改性助剂配置而成。它具有较好的抗渗性能，还具有优良的弹性和较好的粘结和防裂性能。
（3）双组分聚硫密封胶
双组分聚硫密封胶是一种新型黏结材料，具有诸多优点，被广泛应用于违筑结构变形缝的密封、防水及对金属、玻璃等材料进行气密、水密或油密黏结施工。其优点主要表现在以下几个方面：
①适用范围广，对大多数金属及非金属建筑材料均具有优异的黏结力。
②具有良好的耐候性（可在一55℃〜+100℃温度下长期使用）和耐久性、耐水、耐油、耐化学药品腐蚀等，能长期在浸水和渗油环境中使用。
③具有优良的水密、气密性，且无毒、无污染，可用做饮用水的密封防水。
④具有低弹模量、高延伸性，能承受持续和明显的循环变形，可在连续伸缩、振动变形及温度变化条件下长期使用。
⑤可常温固化，固化速度可调，施工作业性好，在污水处理厂、南水北调混凝土防水施工中有着广泛应用。
6.2处理裂缝的方法
（1）表面涂抹处理
对于缝宽δ≤0.2mm的窄裂缝，涂抹水泥基渗透结晶型防水材料进行表面处理，即可保证了原混凝土结构的整体性，又利用了防水材料的渗透作用填塞了缝隙，达到防水的目的。对于缝宽0.2mm＜δ＜0.4mm的裂缝，为防止裂缝的变化造成处理失效，优先采用涂抹水泥基柔性防水材料进行表面处理。
①水泥基渗透结晶型防水材料
a.防水基面预处理：除去浮灰、浮浆、油脂等物，并冲洗干净；铲除空鼓、疙瘩以及起皮等疏松部位；将表面打磨粗糙后用水浸透防水基层。
b.制备料浆：按水泥基渗透结晶型防水材料:水=5:2的体积比进行配置，搅拌均匀，每次拌料应在25min内用完，使用过程中不得二次加水，料浆用量以干粉计约1kg/m2。
c.在缝宽δ＜0.2mm的裂缝混凝土表面直接涂刷，涂刷范围为裂缝两侧各10cm，涂刷一遍，厚度约1mm。
d.养护：当涂层固化到不会被洒水损坏时开始养护，以喷洒水雾为主，保持涂层湿润，养护3天以上。养护主要是促进防水涂层的强度尽早体现、以更好的渗透、防止开裂。
e.施工温度：施工环境温度不宜低于5℃和高于40℃。
②水泥基柔性防水材料
a.水泥基柔性防水材料涂抹前，基层混凝土强度应不低于设计值的80%。
b.基层应平整、坚固、洁净，如果有油污、孔洞等要进行清洗、修补处理。
c.施工前，基层面保持基本干燥，无大面积的潮湿面即可施工。
d.水泥基柔性防水材料A与B组分按重量比1:1的配合比混合，搅拌均匀。搅拌采用砂浆搅拌机或手提电钻配以搅拌齿进行现场搅拌，搅拌时间比普通砂浆要延长2～3min。
e.在裂缝两侧各10cm范围内涂刷一遍，厚度2mm，表面应压实、抹平。
f.水泥基柔性防水材料凝结后，进行自然养护，养护温度不低于5℃。未达到硬化状态时，不得浇水养护或直接受雨水冲刷。
（2）鑿槽嵌缝处理
对于缝宽δ≥0.4 mm且量少的宽裂缝应进行凿槽嵌缝处理。为保证修补材料的平整、牢固，嵌缝材料选用水泥基柔性防水材料或聚硫密封胶。
施工方法为：
水泥基柔性防水材料
a.沿裂缝方向凿成一个宽25mm、深38mm的“U”型槽沟，槽深为槽宽的1.5倍。
b.清除缝内的污物及杂质，可用清洁的压力水彻底冲洗、湿润施工面，并保持干净、潮湿状态。
c.粉料和液料按约5：1的比例混合成厚质膏状。
d.将拌和好的防水砂浆填入槽内压实。为确保表面平整度，在初凝具有一定强度后立即进行找平处理。
e.施工环境温度不宜低于5℃和高于40℃，且拌和好的料浆须在20min内用完。
双组分聚硫密封胶
a.沿裂缝方向凿成一个宽25mm、深38mm的“U”型槽沟，槽深为槽宽的1.5倍。
b.清除缝内的污物及杂质，并保持缝内洁净、干燥。
c.将混合好的双组分底涂液涂刷在被粘混凝土表面上，干燥成膜。
d.按产品使用规定的配合比，将聚硫密封胶两个组分混合至色泽均匀无色差，再填平裂缝槽沟，并密封压实。
6.3 拆除衬砌混凝土板重新浇筑
对于单块衬砌混凝土板抬动达1 cm，且有多处贯穿性裂缝的应考虑全部拆除。而抬动达1cm以上但裂缝较少且裂缝危害不大的时侯，视现场具体情况只对裂缝进行处理。
拆除采用切缝机沿面板分缝将混凝土板切割分离，再分解成小块，然后用大锤、撬棍、铁钎等工具拆开，人工搬走，装载机运至指定地点。在衬砌混凝土板拆除过程中，复合土工膜难免不被破坏。为了确保防渗层不留下质量隐患，可采用在拆除部分再更换新的复合土工膜的办法，在需更换的复合土工膜周边预留30cm宽的搭接边，其余全部剪掉，然后把新的复合土工膜采用热熔焊接或KS胶粘接的办法与原复合土工膜进行拼接。拆除以后，应注意将板下的基础冻胀层全部挖除，更换与原介质相同的材料，压实达到设计标准后再重新浇筑混凝土。
7、结束语
渠道衬砌混凝土板产生裂缝常见而不可避免。不同程度及不同种类裂缝的出现，直接影响着渠道工程质量和使用寿命，因此在裂缝的预防和处理上要结合实际、认真分析、区别对待，采用合理、有效的方法，才能避免裂缝继续产生和发展，保证渠道过水后能安全、稳定的工作和运行。
通过施工现场大量实践和对比发现，单一就某一原因对某一类或某几类裂缝产生进行控制，效果往往不佳。引起裂缝产生的因素是多方面的，有温度应力、地基沉降、外界荷载、混凝土干缩、施工工艺及其它多种因素，只有把各种因素综合考虑加以控制，才能真正有效避免或减少混凝土裂缝的发生。总之，衬砌混凝土板裂缝产生涉及设计、生产、施工等多个环节，甚至于是多方面相互影响的结果。所以严格按照有关规范和规程进行因地制宜的设计及合理的选材、科学的配合比是防止衬砌混凝土板裂缝的前提，精细施工、科学管理、先进的施工工艺及有效的防护措施又是防止衬砌混凝土板裂缝的有力保障。本文力从渠道衬砌混凝土板裂缝出现的机理上，总结和归纳了产生裂缝的种类和原因，并提出了简易可行的预防和处理措施，对提高渠道混凝土衬砌施工质量具有一定的参考意义。
[参 考 文 献]
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