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摘要：变形缝是水工建筑物中伸缩缝和沉降缝的总称，它的作用是为了抵消水工建筑物在结构层面上的因温度变化、老化等外界因素带来的伸缩和沉降，以免建筑物的结构遭到破坏。
关键词：水工建筑物变形缝；技术问题；改进方法
引言
大型水工建筑物的变形缝是为防止温度变化、地基不均匀沉降、地震等外界因素作用下产生的变形、开裂甚至破损而人为设置的适当宽度的缝隙，包括伸缩缝、沉降缝和抗震缝3种类型。文中所指的水工建筑物主要是大型水闸、泵站、水库大坝、溢洪道、交通桥、混凝土衬砌输水渠等。根据对部分大型水工建筑物施工质量的跟踪调查，发现某些大型水工建筑物存在着施工质量问题，其中最突出的就是水工建筑物变形缝施工问题。根据多年工作经验，通过分析问题产生的原因及造成的危害，对水工建筑物变形缝施工提出了应对措施。
1水工建筑物变形缝施工技术问题
1.1客观原因
①抢工期。很多工程项目是在时间紧、任务重的情况下完成的，有的是赶在汛期来临之前竣工，有的是根据上级下达的任务在既定时间内必须完成的，造成工期紧张。②借节约资金之名压缩工程投资。有些建设单位或审计部门对由变形缝工程造成的费用清单认识不足，片面压缩相关投资规模，造成各环节资金紧张，影响工程质量。③检查验收制度不健全。有的工程检查验收存在着走过场、走马观花的现象，或刻意回避问题，或只重视施工文档的规范归档，并没有深入地检查每一个环节。
1.2主观原因
对变形缝的规范施工认识不足，重视不够。很多人认为变形缝的位置在边缘，面积较小，对它所起的作用认识不足，导致约束机制松懈，监管不力，施工队伍素质有待提高。
2水工建筑物变形缝施工技术改进方法
2.1应用三维激光扫描技术
三维激光扫描是一种新发展的测绘技术，是继GPS技术之后测绘领域的又一伟大发明。同时，它也是从传统测量技术发展而来，对各种精密传感技术以及高科技手段进行了整合，是对传统多种测绘技术的高度概括以及综合运用。三维激光扫描主要是利用内部的脉冲发射器对着被监测目标发射脉冲激光，通过反光镜旋转，将已经发射出的激光直接扫过被监测目标的信号接收器，从而接受来自被监测目标反射回来的激光，利用激光脉冲从发射到被监测目标表面并返回到仪器中的时间，可以直接测算出被监测物体与扫描中心之间的距离。与此同时，还可以计算出每一个激光脉冲的纵向以及横向扫描角度，经过软件计算分析后，得出被监测建筑物的三维坐标，从而转换为三维模型或者三维空间坐标。从实际应用上而言，单点定位的精准程度并不是特别高，其可以满足一般工程或者地形测量的需求。但是对于建筑物变形监测而言，其精确程度还与要求存在一定程度的差距。利用三维激光扫描可以快速得到建筑物高密度的点云数据，对建筑物开展建模。由于建筑物本身便是一个整体，通过点云数据建模，可以提取建筑物特征线，利用这部分特征线从而判定建筑物是否变形。
2.2根据结构荷载优化变形缝设置间距
通过对水工建筑物变形缝影响因素的分析，可以确定水工建筑物变形缝设置改进方法为：①计算出待改进建筑物未设置变形缝时，各部分的纵向应力和各方向的位移。对于位移过大的区段不宜加大变形缝间距。②对需要进行改进的地方进行纵向应力分析和位移观测，确认改进的效果。对待改进的水工建筑物进行地质影响因素数值模拟分析，涉及到变形缝两侧的应力和沉降变化，计算采用三维—荷载结构模型。
计算参数包括衬砌参数、变形缝参数、围岩参数等，由于荷载结构模型法的首要问题是确定荷载，荷载一般可以分为：
1）主要荷载：指长期作用的荷载，包括自重、地层压力、弹性抗力、地下水静水压力等。
2）额外荷载：指非经常作用的荷载，包括灌浆压力、局部落石荷载或施工荷载。
3）特殊荷载：地震荷载、爆炸荷载等。
2.3新型密封止水材料充当防水层
变形缝密封材料是指在工程施工过程中适用于水工建筑物变形缝防水和各类预埋构件防渗漏的填充材料。新型密封止水材料有良好的填充性和黏连性，确保产品填入裂缝和空隙中，因而适用于各类建筑物连接面，且能与各类缝隙界面能很好形成一体，实现缝隙良好密封的一类材料。新型密封止水材料主要有聚合物沥青类、树脂类、聚合物改性尿烷类等。
2.4使用加强后浇带和外墙诱导缝
实际工程设计时，通过深化设计和精确计算，可以考虑使用加强后浇带和外墙诱导缝技术。使用加强后浇带可以取代结构变形缝，使用该技术时应注意调整加强后浇带的宽度与总体建筑物长宽的关系。设置加强后浇带时，从建筑物底板至地上顶板所涉及的建筑物主梁、结构板和墙体都要安装设置，且之间的钢筋不应直接通过加强带，应当在加强后浇带所在的区域内进行搭接。设置加强后浇带的时间点也同等重要，应在主体结构外保温层已经完成，在建筑物的整体温度较低的时候动工设置，此时混凝土的结构伸缩较小。设置外墙诱导缝的目的是人为的在混凝土结构中设置薄弱区域，当混凝土因为某种原因产生变形开裂时，形变点会在薄弱区域产生。通过减弱钢筋对混凝土的约束，避免变形点在其他重要区域产生，起到释放开裂变形和避免渗漏问题的作用。由于外墙诱导缝为混凝土薄弱区，因此需要人为设置止水带，使其防水能力增强，使诱导缝到达虽裂却不渗的实际工程目标。
2.5完善各种管理制度
①严格监理工作制度和规程。现场监理人员要认真学习有关变形缝装置规范和施工图集的基本要求；要组织有关人员对变形缝的材料样品进行检查抽查，特别是对涉及防火、防水等安全方面的变形缝进行抽检测试（如防火材料的阻燃性和防水材料的抗拉力、柔韧度等、表层盖板的光洁度、平整度等），以保证变形缝材料的质量。还要按规范要求监督整个安装过程。②建立完善系统、合理的施工质量奖惩机制，确保大型水工建筑物变形缝的施工质量。要选用经过培训的专业技术人员担任施工员，对规范施工、严格管理的技术人员及时表彰奖励；对违反规范规程、不按施工工序进行施工的人员进行批评教育、责令限期整改、返工、罚款等，对施工现场有关责任人进行不同程度地处罚。③完善各参建部门人员验收制度。大型水工建筑物在分项工程验收和整体工程验收过程中，建设单位要组织召开由建设、监理、设计、施工等单位和其他相关质量监督部门共同参加的验收会议。验收会议不能流于形式，不能仅限于对各种施工文件上的监督验收，更要注重现场实地勘察，要特别注意对建筑物变形缝隐蔽工程的问题检查，必要时要拆开局部变形缝的装置，检查变形缝的材料是否过关，阻燃材料是否达标，止水是否满足要求，并记录在案，发现问题及时纠正。不达标不能签字验收或者延期验收，限期整改。④追责制度。要建立长期的质量跟踪制度，留有一定比例的质量保证金。
结语
水工建筑物变形缝施工方面的技术问题广泛存在，水工建筑物投产以后的修复工作十分复杂，存在维护费用高，可操作空间狭小且修复效果欠佳等困难。因此有必要在建筑物投运前的施工规划阶段设置变形缝时采用文章所述的改进方法，有效改善水工建筑物沉降、开裂和渗漏问题。
参考文献：
［1］长江勘测规划设计研究院.SL191－2008水工混凝土结构设计规范［S］.北京：中国水利水电出版社，2008.
［2］中华人民共和国住房和城乡建设部.GB50010－2010混凝土结构设计规范［S］.北京：中国建筑工业出版社，2010.
［3］麦家烂.水工建筑物［M］.北京：清华大学出版社，2005：32－36.