目前, 全社会大力推行节水灌溉的措施, 渠道作为节水灌溉的重要组成部分, 但渠道的防渗效果较差渗漏严重。根据调查发现, 渠道渗漏的水量占渠系损失水量的绝大部分, 一般的情况下占渠首引水水量的30%左右, 在比较大的、灌溉设备较差的灌区和渠系防渗较差的地区可高达50%以上。
1 衬砌渠道的结构型式
现浇衬砌渠道的结构型式有很多种, 考虑到渠道沿线土质、气温、地下水位、渠道流量及便于施工等因素, 选定现浇渠道的结构型式为等厚度梯形单式断面。考虑到现浇后的渠坡稳定及便于施工, 渠道内坡取为1∶2。根据渠道设计流量及抗冻抗渗要求, 选定混凝土防渗层厚度为8cm, 强度标号为C15, 抗冻标号为D50, 抗渗标号为W4。
2 衬砌工程施工
2.1 施工准备
渠道防渗工程施工前, 应进行详细的施工组织设计。充分作好料场、拌和场等施工场地的布置以及施工用电、用水、道路和机具设备的准备工作。应对试验和施工的设备进行检测和试运行, 如不符合要求, 应予更换或调整。还应作好永久性和必要的临时性排水设施, 确保衬砌渠床符合施工要求。
2.2 土方工程施工
衬砌渠道多为新筑填方渠道, 渠道土质比较疏松, 衬砌前结合灌溉送水有意识的加大水位对渠道进行了浸水预沉, 但仍难以达到衬砌所需的密实度要求, 必须进行夯实。
2.2.1 渠道放样
土方工程施工前, 应进行渠道施工放样。首先, 用经纬仪定出渠道的中心控制线。中心桩在直线段每50m一个。弯道处5m一个。用钢尺量距, 误差不超过1/1000。测角时两次误差不超过30〃。其次, 按四等水准要求控制高程, 闭合精度要求控制在20。每200m留一个临时高程控制点。最后, 根据中心线和高程控制点, 放样出渠道底脚线和渠口线共四条控制线。
2.2.2 土方回填夯实
(1) 夯实前首先清除渠床内的树根、淤泥、腐质土、垃圾及隐藏的暗管砖石等。 (2) 渠坡夯实厚度为渠底脚处向堤内侧水平距离1.5m, 至堤顶处夯实尺寸为1m, 形成一个斜梯形。 (3) 回填夯实采用分层开蹬夯实的方法, 每层铺土厚度≤30cm, 铺土要均匀平整。 (4) 夯实机械为蛙式打夯机或其它能达到相同质量要求的机械, 不得使用立柱石夯。 (5) 渠坡修整。
2.2.3 防冻胀基础处理
砂砾料回填采用人工配合机械分层进行加水填筑, 注水量应为填筑砂砾料方量的10%~20%, 砂砾料注水后采用平板振捣器进行振捣压实, 振捣压实次数不得少于3次。压实之后检测砂砾料的压实度, 使其相对密度不低于0.7, 然后加密布桩挂线进行人工整平坡面, 确保平整度满足设计要求复合土工膜铺设前应再次注水密实。
2.2.4 复合土工膜铺设
(1) 复合土工膜施工前必须清除基面上一切可能损伤复合土工膜的杂物, 确定基面平整后进行铺设。 (2) 复合土工膜的搭接长度为10cm, 垂直水流方向铺设, 两布采用手提缝纫机用尼龙线绳进行缝合, 光面膜采用热熔焊法上游边压下游边焊接, 焊接时如果气温超过25℃时焊接温度应控制在250℃, 低于25℃焊接温度应控制在300℃焊接速度宜为0.15~0.20m/s, 焊接时焊接面必须干净且不得出现虚焊、漏焊及超量焊, 焊缝必须平展。
2.2.5 模板安装及轨道铺设
(1) 本次衬砌模板采用8cm和10cm槽钢安装前在槽钢底部每隔1m焊30cm钢筋作为模板水平方向支撑, 安装时在每根钢筋处压沙袋对模板进行加固。 (2) 轨道铺设前根据衬砌机的外部尺寸及衬砌渠道的设计断面精确计算上下两根轨道之间的水平距离及高程, 并在渠底及一级马道布置控制桩, 每根轨道铺设完都应进行测量, 上下两根钢轨必须平行, 轨道铺设高程应与渠底设计坡比相一致, 确保混凝土衬砌机及抹光机水平行走, 满足设计断面要求
2.3 原材料及混凝土配合比
2.3.1 水泥
混凝土渠道所用水泥应符合《水工混凝土施工规范》SDJ207-82的有关规定, 由于具有抗冻要求, 宜采用标号325或425的普通硅酸盐水泥, 考虑到不同厂家水泥的色泽不同, 最好采用同一个厂家的水泥。
2.3.2 砂
现浇混凝土所用的砂为中砂, 以级配良好、质地坚硬、颗粒洁净的天然河砂为好, 由硬质岩石轧碎的人工砂也可以, 要求质地坚硬、颗粒洁净, 耐久性好, 且不得包含团块、盐碱、壤土、有机物和其它有害杂质。细度模数控制在2.2~3.0内, 含泥量小于3%, 含水量小于4%。
2.3.3 碎石
现浇混凝土所用碎石为1cm~4cm或1cm~3cm。须选用质地坚硬、清洁、级配良好的碎石。超径含量控制在15%以内, 逊径应小于10%, 针片状含量不大于10%。
2.3.4 外加剂
混凝土现浇渠道均有抗冻、抗渗要求, 宜加入一些外加剂来提高其抗冻和抗渗性能。
2.3.5 拌制和养护用水
拌制和养护混凝土, 应采用饮用水, 工业污水和沼泽水不得使用。
2.3.6 材料的运输和存贮
拌制混凝土所用材料, 在运输和存贮时, 不得被其它材料污染, 不同来源和规格的集料不能混合储存, 同时这些材料应贮存在经过硬化的场地上。
2.3.7 混凝土配合比控制
现浇混凝土的配合比应满足强度、抗冻、抗渗及和易性要求。水灰比的最大允许值为0.6, 混凝土的坍落度控制在1cm~3cm, 须采用机械拌和。
2.4 混凝土渠道现浇施工
2.4.1 施工准备
混凝土浇筑前, 必须作好准备工作。
2.4.2 模板工程
采用定型槽钢按设计图纸要求制成框格, 外用楔形三角铁镶入土中加以固定。模板制作和安装要具备支立牢固、板缝紧密、表面平整、线条顺直、标高一致、易支易折等特点。
2.4.3 混凝土浇筑方法
混凝土浇筑应先坡后底, 最后浇筑压沿。渠坡浇筑采用分块跳仓法施工, 渠底和压沿浇筑可按一定的方向连续进行。同一块混凝土板浇筑不宜间歇, 如因机械故障等原因间歇, 时间不宜超过60min~90min。具体浇筑工序如下: (1) 浇筑开始前应在精削后的渠床上安放钢模板并固定闭孔泡沫塑料伸缩缝。如果渠床干燥起土应首先洒水湿润, 以避免浇筑好的混凝土板因水分过度流失表面出现细裂纹。 (2) 浇筑用混凝土必须采用机械拌和, 搅拌机容积不得小于0.4m3, 拌和好的混凝土须用机动三轮车及时运往浇筑现场。 (3) 混凝土运到浇筑现场后应及时流槽入仓, 人工平仓, 刮杠刮平, 平板振动器振捣。 (4) 用平板振动器振实后, 采用磨光机磨平, 直到表面泛出水泥浆为止, 最后用人工压光。 (5) 混凝土拆模时间以不损坏成品混凝土为宜, 拆模后等混凝土达到初凝, 然后洒水及时用塑料薄膜覆盖养护, 并用土埂密封。养护天数不得少于14天。
摘要：渠道现浇衬砌以其防渗效果好、使用寿命长、施工质量便于控制、外表美观等特点, 在渠道防渗方面深受青睐。本文对此技术进行了介绍。
关键词：现浇混凝土,衬砌,渠道,施工
参考文献
[1] 国务院南水北调工程建设委员会办公室.渠道混凝土衬砌机械化施工技术规程.2006, 10 (13) .
[2] 水利部河北水利水电勘测设计研究院.南水北调中线京石段应急供水工程S19标渠道工程施工技术要求, 2006, 7.