小型渠道防滲襯砌施工研究

文興超

（蒼溪縣龍洞鄉(xiāng)人民政府生態(tài)與文化服務(wù)中心 四川 蒼溪 628442）

1 工程現(xiàn)狀概括

某灌區(qū)總面積約為50 萬畝， 設(shè)施灌溉面積約為30 萬畝，包括干、支、斗、渡槽及分渠、倒虹、抽水站等。 干渠有民聯(lián)渠、 西干渠、 東干渠和高干渠四條總長約為78km， 已襯砌32.74km，占42.16%；支渠有十四條，長153km，已襯砌38km，占25%；斗渠共長310km，已襯砌39km，占12%。 工程依據(jù)原則來進(jìn)行（先骨干、后配套、邊建設(shè)、邊受益）。 首期建設(shè)以斗渠、道路、渠樹為骨架的雛形，其次建設(shè)分渠、引渠和腰渠，形成大型方田套中型方田、 中型方田套小型方田的整體格局。

2 小型渠道運(yùn)行現(xiàn)狀

由于某小型渠道經(jīng)過多年運(yùn)行，導(dǎo)致渠道存在比較嚴(yán)重是沖蝕和損毀，灌溉中滲漏現(xiàn)象廣泛，因此造成水資源大量流失。 其中斗渠以下工程，由于渠系建筑物配套差，斗分渠襯砌率低，使用單一的混凝土現(xiàn)澆或混凝土預(yù)制板等防滲的材料，其抗凍、抗?jié)B性能差，工程建設(shè)期間施工技術(shù)落后，質(zhì)量控制體系薄弱。 并且運(yùn)行中斗渠由受益村組管理，產(chǎn)權(quán)模糊使斗渠以下工程無人管理，加之灌區(qū)資金拈劇，無力對斗分渠工程進(jìn)行維修養(yǎng)護(hù)，所以目前灌區(qū)斗渠以下工程凍脹和沖刷破壞、淤積、襯砌板斷裂和缺失現(xiàn)象嚴(yán)重，導(dǎo)致田間水利用系數(shù)較低，成為制約灌區(qū)灌溉效益發(fā)揮的主要原因，解決小型渠道襯砌和防滲成為深化灌區(qū)灌溉管理工作和節(jié)約水資源的重點(diǎn)。

3 灌區(qū)渠道防滲襯砌形式和方式選擇

灌區(qū)節(jié)水續(xù)建是要滿足輸水流量條件和減少渠道滲漏，目的是為了降低回填量、改善水流條件、減少凍脹破壞、延長工程使用的壽命。 如今灌區(qū)渠道改造常采用到形式、弧底梯形、弧腳梯形、U 型斷面。 其中弧底梯形、弧腳梯形因其水流條件好，降低淤積，具有相當(dāng)理想的抗凍脹能力，這種斷面通常用在干渠和流量較大的支渠中。與目前灌區(qū)推行的U 型渠道輸水輸沙能力強(qiáng)，凍脹程度僅為梯形的1／3～1／4，方便于機(jī)械化施工，加之土工布覆膜技術(shù)應(yīng)用，渠底現(xiàn)澆，坡板可在灌溉行水期提前預(yù)制， 在非灌溉期施工不僅能縮短了施工工期，同時(shí)也減少了投資，已成為小型渠道改造的首要選擇技術(shù)。

目前，灌區(qū)渠道襯砌施工可采用翻板澆筑法、襯砌機(jī)施工法、滑模施工法。 在總結(jié)各施工方法優(yōu)缺點(diǎn)的基礎(chǔ)上，針對小型U 型渠道，將全渠劃分為若干區(qū)段（2kg 左右），在區(qū)段中間設(shè)置混凝土攪拌站，依據(jù)實(shí)施工序流程由前到后，進(jìn)行流水線工作，同時(shí)推進(jìn)渠道襯砌一次成型，成為整體連續(xù)澆筑的施工方式。

4 渠道襯砌整體連續(xù)澆筑法施工技術(shù)

4.1 渠道基槽的填筑與開挖

首先，對原來的渠槽進(jìn)行清除和拆除破損襯砌板，之后用灰土或素土換填，在采用整斷土回填，每層厚度控制在約為二十厘米， 用機(jī)械逐層夯實(shí)達(dá)到設(shè)計(jì)密實(shí)度為0.94 以上。然后使用小型挖掘機(jī)開挖渠槽并保留保護(hù)層，其根據(jù)襯砌斷面精修土模，土模平整度控制在1 厘米內(nèi)，斷面誤差在5 毫米以內(nèi)。 混凝土襯砌前如果土模干燥，要噴一些水確保混凝土襯砌質(zhì)量。

4.2 土工膜加工和鋪設(shè)

土工膜使用膜厚大于0.22m2、150g／m2一布一膜PE 復(fù)合土工膜，在實(shí)施中選用一布一膜形式，膜料依據(jù)每段長度剪裁及基槽斷面尺寸的大小。 縱向鋪設(shè)時(shí)按基槽的斷面尺寸計(jì)算所需膜料的幅數(shù)，將膜料疊成（琴箱）式，先橫向放在下游槽內(nèi)， 再將一端與先鋪好的膜料或原建筑物在現(xiàn)場連接，再拉展鋪開。 橫向鋪設(shè)時(shí)，以鋪設(shè)基槽斷面的長度為一幅，由渠道一岸經(jīng)渠底向另一岸鋪設(shè)， 小型渠道通常為50～60 米，其它大中的型渠道可以選用20～40 米。 膜料連接用搭接法和粘接法進(jìn)行處理，搭接寬度通常是不小于20 厘米。 當(dāng)天的澆筑同時(shí)也要當(dāng)天鋪膜，為預(yù)防膜料裸露時(shí)間過長導(dǎo)致影響到其它性能。

4.3 模具制作和安裝

根據(jù)設(shè)計(jì)斷面與角鋼制作模具拱架，角鋼兩端應(yīng)長出混凝土封頂板20cm，接著縱向角鋼分別連接拱架上下兩端，接著短角鋼橫向連接拱架下端，接著長角鋼橫向連接拱架上端形成模具主骨架。 為方便澆筑渠道底部，其將圓弧段圓切角25～30 度以下的部分留空，以上部分外包2.5 毫米厚的鋼板，并用扁鋼作肋，間距15～20 厘米形成整體模具。

依據(jù)伸縮縫形狀制作伸縮縫夾板， 根據(jù)伸縮縫間距、操控要求確定每件模具的長度，在拱架上鉆孔（位置一致），方便用鋼銷或U 型環(huán)定位連接， 模具重量控制約160kg， 長度1.5m，注意模具的用料要具有一定剛度、強(qiáng)度。 混凝土澆筑前，平整渠槽兩岸平臺，沿渠兩邊平臺縱向擺放支墊角鋼，一側(cè)支墊模具，另一測作為封頂板的外模。 將模具放入渠槽中，支撐在角鋼上，調(diào)整模具中線和渠道中線重合，并處于設(shè)計(jì)高程位置后，打鋼釬將模具與渠岸固定。 一般3～4 件模具連接為一體成本段倉，經(jīng)過查驗(yàn)合格即可后澆筑混凝土。

4.4 施工實(shí)施時(shí)原材料的要求

施工混凝土首選PC32.5 普通硅酸鹽水泥，使用C15、C20強(qiáng)度等級，抗凍標(biāo)號D50～D100，抗?jié)B標(biāo)號S2～S4，混凝土襯砌板厚度通常為7～10 厘米。 骨料使用自然級配的中粗砂，最大粒徑不超過二十毫米，含泥量不超過百分之三，針片狀含量不大于百分之二十五，水灰比不大于0.5，坍落度在一至三厘米較適宜。 為了使其有較好外觀質(zhì)量和防滲能力，砂率一般在0.4～0.55；可摻加不大于百分之二十的粉煤灰，用來改善混凝土和易性。 C15 混凝土每立方用量不≤310kg，C20 不≥350kg。

4.5 混凝土澆筑

根據(jù)立模的順序階逐倉澆筑（一倉在一倉）。 澆筑邊坡部分并使混凝土從模具底部擠出， 待邊坡澆滿后再澆筑渠底，并用振搗器充分振搗避免現(xiàn)冷縫。 如果首先澆筑渠底，邊坡澆筑完成之后，渠底混凝土將變得干硬而無法收面，因此會(huì)導(dǎo)致外觀質(zhì)量差。 邊坡混凝土在澆筑渠底的同時(shí)逐漸 “硬化”。 可減少滑塌的可能性，加快模具周轉(zhuǎn)。 混凝土應(yīng)用攪拌機(jī)集中拌和，人工均勻人倉，用插入式振搗器逐層振搗密實(shí)。根據(jù)氣溫狀況，在澆筑混凝土前，緊貼模具表面鋪設(shè)塑料膜并可靠固定，作為脫模措施。 通常待20～30 分鐘即可逐段抬去模具，在前面繼續(xù)支模。 拆模后立即人工原漿收面兩遍，其作用可以及時(shí)處理混凝土質(zhì)量缺陷， 將提高渠道表面光潔度、平整度，同時(shí)還提升了混凝土抗?jié)B能力。

4.6 伸縮縫灌填

伸縮縫是混凝土襯砌渠道的主要滲漏方式。 曾經(jīng)灌區(qū)渠道襯砌多采用跳倉的方式進(jìn)行實(shí)施，伸縮縫處理滯后時(shí)間比較長，因此而導(dǎo)致伸縮縫中填滿了砂土等其它雜物，混凝土表面很難清理干凈和防滲效果不理想。 伸縮縫灌填要采用整體連續(xù)澆筑實(shí)施，混凝土襯砌渠道應(yīng)每隔四至五米設(shè)置伸縮縫，形狀應(yīng)該為梯形或者矩形。 混凝土澆筑完成一天后，即可灌填伸縮縫，縫內(nèi)用熱熔的802 型聚氯乙烯膠泥灌填，用厚度不得小于2 厘米的水泥砂漿封口。 處理完工之后，然而即可與混凝土同時(shí)同條件養(yǎng)護(hù)確保了施工質(zhì)量。

5 結(jié)束語

隨著我國引調(diào)水、 農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉工程越來越多的應(yīng)用，渠道防滲襯砌施工質(zhì)量顯得尤為重要。 不管是大型渠道還是中小型渠道防滲襯砌施工都要同樣重視， 保證工程質(zhì)量，提高渠道的耐久性和使用效果。 筆者總結(jié)經(jīng)驗(yàn)及通過對小型渠道防滲襯砌案例分析在施工中主要出現(xiàn)的問題，并提出可參考的解決措施。