弧腳梯形混凝土襯砌渠道施工技術(shù)

李艷玲

（臨汾市汾西水利管理局，臨汾041000）

0 引言

七一渠是臨汾市汾西灌區(qū)的主要干渠之一，為清洪兩用渠道。由于渠道引用的汾河水含泥沙量大，造成渠內(nèi)淤積嚴重，輸水流量不足。為此，在2009年灌區(qū)節(jié)水續(xù)建配套工程中，我們選擇500 m渠道作為施工試驗段，將原梯形砌石斷面渠道改為弧腳梯形混凝土襯砌形式。從一年來的運用效果來看，改建后渠底兩側(cè)與邊坡下半部形成的淤積物大大減少，降低了清淤費用，提高了水的利用率。

1 渠道水力要素

本次施工選擇七一渠500 m渠道作為試驗段。水力要素：梯形弧腳渠道渠深2 800 mm，上口寬12 400 mm，渠底直線段長2 486 mm，斜直段長4 441 mm，連接弧半徑2 500 mm，弧長1 470 mm，圓心角34°，渠道內(nèi)邊坡1:1.5，混凝土襯砌厚度100 mm，渠道縱坡1/3 000，糙率n=0.015。施工中沿軸向每間隔8 m設(shè)一道橫向伸縮逢，弧線與斜直段交界處各設(shè)一道縱向瀝青板伸縮縫，混凝土底部鋪設(shè)100 g/cm2二布一膜土工布防水。

2 施工工藝

2.1 基面施工

2.1.1 土模

為保證工程質(zhì)量達到設(shè)計要求，防止在運行過程中發(fā)生沉陷、滲漏和變形，建基面分兩步施工：1）機械施工：先用機械將渠內(nèi)淤泥、舊砌體、腐殖土清除、拉運后，技術(shù)人員根據(jù)設(shè)計圖紙進行施工放樣。小型挖掘機開挖，人工配合，超挖欠補，按先坡面后渠底的順序?qū)υM行全斷面機械式削坡整坡。坡面補欠采用開蹬分層邦坡，機械夯打而成。渠底開挖后回填河卵石、壓實。施工中須預(yù)留100 mm作為建基面保護層進行人工整修。2）人工整修：機械開挖完工后，按設(shè)計尺寸采用固定土模線進行整模，施工人員要隨時檢查，嚴防超挖或欠挖，若發(fā)現(xiàn)超挖或土模成型后低于設(shè)計尺寸時，用混凝土墊層或磚補平。土模層是混凝土防滲渠的建基面，應(yīng)認真夯實壓實度達到95%以上。

2.1.2 土工膜

土模修整完成后，即可鋪設(shè)土工膜。分兩步進行：1）渠底：沿渠道縱向兩邊各預(yù)留300 mm與坡面土工膜搭接。2）坡面：渠底襯砌完工后坡面澆筑開始時鋪設(shè)。平行于渠道軸向先從一側(cè)開始連續(xù)進行，坡面高出設(shè)計水位300 mm，要有一定松弛度且緊貼土模，與混凝土澆筑速度相匹配，以免裸露時間過長，受日曬或人為破壞。做到鋪設(shè)平整無扭斜現(xiàn)象。局部有折皺時，可用人工對整幅土工膜拖拽調(diào)整。

2.2 混凝土襯砌

2.2.1 模具加工

襯砌斷面由渠底直線段、邊坡斜直段和弧線連接段三部分組合而成。制作時，先把10#槽鋼按設(shè)計尺寸要求切割，弧線段采用畫弧、受熱、彎曲等工藝加工成型后與直線段焊接成一體，作為底模型，磨平焊縫。彎曲焊接時在平臺上固定，防止變形。

2.2.2 底板混凝土襯砌

先根據(jù)設(shè)計尺寸沿渠道軸向在土工膜上支設(shè)底板模具，間隔4 m，弧腳兩側(cè)用兩根6 m長的10#槽鋼固定，弧腳與梯形土模漸變處的空隙用磚來填補，防止混凝土在振搗過程中漏漿，待混凝土初凝后再去掉磚模?；炷寥雮}后人工進行平倉，將混凝土平攤至弧段與斜直段銜接位置時，啟動平板振搗器開始振搗，振搗兩遍后，人工用滾筒在橫向軌道上來回推拉（滾筒為長4.5 m，直徑5.4 cm的鋼管內(nèi)注鐵砂兩端封死，以增加滾筒的自重），同時應(yīng)認真補平缺料部位，弧腳與梯形土模漸變處全部用混凝土澆筑，使底板混凝土飽滿密實，弧線順直光滑，表面平整。襯砌應(yīng)從渠底一端開始連續(xù)進行。

2.2.3 邊坡混凝土襯砌

邊坡混凝土采用滑模機襯砌，澆筑前在已鋪好的土工膜上每隔4 m支設(shè)一根槽鋼，利用已凝固并達到設(shè)計強度的底板作為操作平臺安放滑膜襯砌機，通過頂桿兩側(cè)大臂支于渠頂適當(dāng)位置，將滑模機放在滑道上，機具安放就位后，開始給滑板中添加混凝土，啟動滑模機，滑模機將沿著軌道均勻上升，在上升過程中要連續(xù)向滑板內(nèi)填料，填料時注意混凝土的盈虧量，以剛好沒過振齒為宜，以免發(fā)生余料和虧料，造成局部不平，振過一遍后，對混凝土板進行修整。反復(fù)提升兩次，使混凝土板飽滿密實，表面平整。邊坡混凝土襯砌采用間隔跳倉，分一序板和二序板，即沿渠道軸線等距離劃分并編號，先從渠道一側(cè)開始，另一側(cè)倒著返回，先施工 1、3、5、7、9……作為一序，再回頭施工2、4、6、8……為二序。二序施工是利用已凝固并達到強度80%的一序板作為二序板的邊滑模進行襯砌施工。

2.2.4 原漿收面

經(jīng)振搗倉內(nèi)的混凝土面平整度較好，無需再次找平。約2 h后，混凝土表面水分稍散，可用木抹子將原漿打平，表面不存在松動大粒徑碎石即可。待混凝土初凝之后再用鐵抹子人工壓光。

2.2.5 成品養(yǎng)護

根據(jù)環(huán)境溫度選擇養(yǎng)護方法，正確控制養(yǎng)護時間、次數(shù)、灑水量，當(dāng)日均氣溫低于5℃時可采取蓋秸桿、稻草、鋪草席、塑料薄膜、覆土等措施。

3 滑模襯砌機

滑模襯砌機由電動機、卷揚機、定滑輪、牽引繩索、滑模板、方鋼、振動齒、大臂、頂桿、操作臺組成?；鍖?00 mm，上口與平板成45°角的漏斗作為填料口，平板前方焊1根40 mm×40 mm方鋼，方鋼下焊有振齒，振齒與振齒間隔100 mm。工作原理是電機啟動后，通過對滑輪產(chǎn)生的振動力傳遞給振齒，使振齒與滑輪產(chǎn)生共振，使混凝土達到密實效果。

4 結(jié)語

本次施工完成混凝土襯砌弧腳梯形渠道500 m，從外觀質(zhì)量、密實性及混凝土的強度等方面檢測，均能滿足設(shè)計及施工規(guī)范要求，糙率小，挾泥沙能力增強。用滑模襯砌機施工省去了大量模板，提高了施工進度，節(jié)省了投資。采用原漿收面，使面層與混凝土溶為一體，提高了混凝土整體質(zhì)量。每公里渠道節(jié)約施工費用2～3萬元，運行中每年可節(jié)約清淤費35萬元。渠道質(zhì)量得到保障，節(jié)水節(jié)資明顯。說明梯形弧腳混凝土襯砌渠道施工技術(shù)已成熟，可以推廣。在施工中還須不斷探索、改進，使此項技術(shù)更好地得到應(yīng)用。