现浇混凝土衬砌渠道施工技术探究.pdf

2 0 1 5年第4期 黑龙江水利科技 ( 第 4 3 ) 一 H e i l o n g j i a n g S c i e n c e a n d T e c h n o l o g y o f Wa t e r C o n s e r v a n c y _ _ - _ I_ _ I _ _- _ - _ _ _ _ - - - -_ _ _ - _ 。 。 。 。 -。 。 - 。 。 。 一 文章编号 ： 1 0 0 7 7 5 9 6 ( 2 0 1 5 ) 0 4- 0 0 8 5 0 3 No 4 2 0 1 5 ( r 0 t a l N o 4 3 ) 现浇混凝 土衬砌 渠道施工技术探究 蒋增花 ( 新疆伊犁河流域开发建设管理局， 乌鲁木齐 8 3 0 0 0 0 ) 摘要： 混凝土衬砌渠道由于具有良好的防渗效果， 能适应高流速 ， 运行维修费用低等优点 ， 已 成为 目前国内广泛采用的一种渠道防渗型式。文章首先阐述了现浇混凝土衬砌渠道的结构型 式 ， 其次深入研究了现浇混凝土衬砌的施工技术 ， 最后就未来该项技术的发展进行了探讨。 关键词 ： 现浇混凝土 ； 衬砌； 渠道 ； 施工 中图分类号： T V 5 5 4 文献标识码： B O 前言 混凝土衬砌渠道建设 是推广节水灌溉 、 开展高 标准农田水利工程建设最主要的工程措施。但 目前 由于工程建设 中工程 设计 、 施工和管理 人员决策 的 经验性、 随意性 ， 导致衬砌渠道 出现坍塌和浪费 现象 。 据统计渠 道渗 漏 的水 量约 占渠 首引水 水量 的 3 0 ， 对于渠系防渗和灌溉设备较差 的地区 ， 渠道渗 漏的水量更为严重， 高达 5 0 左右。 因此应加强混凝土渠道衬砌技 术的研究 ， 规范 施工程序 ， 进一步提高施工质量 ， 为确保实现工程社 会效益提供保障。 1 现浇 混凝土衬砌渠道 的结构 型式 渠道横断面的型式及尺寸是决定衬砌厚度、 结 构形式的关键条件 。渠道衬砌稳定性 较好 ， 其 主要 作用是防渗 、 减糙和加快输 水。衬砌需满足稳定 和 应力条件。 当选用混凝土衬砌时 ， 合理的厚度 、 结构型式和 尺寸在满足安全 和适用要 求的前提下 ， 对 减少工程 量 、 降低造价和节省占地均有重要意义。 受气温、 渠道流量 、 渠道沿线土质等不同因素 的 影响 ， 现浇混凝 土渠道 的结 构型式也有很多 种。通 常采用等厚度梯形单式断面渠道。 此外 ， 在渠道施工过程中， 沿渠道纵向边坡每隔 2 m 设置一道伸缩缝， 渠底每隔4 m 设置一道伸缩缝， 用闭孔泡沫塑料进行填充以保护混凝土受到热胀冷 缩的损害。 此外为防止 因渠道 冲毁导致 的连 锁损坏 ， 在渠 道纵向边坡渠底还需设 置齿墙 ， 齿墙间距应保持在 2 0 m， 齿墙宽和深度应为5 0 e ,m J 。 2 现浇筑混凝土衬砌渠道施工技术 现浇筑混凝土衬砌渠道施 工技术主要包括 以下 3 个方面： 施工准备、 混凝土浇筑和混凝土养护及表 面保护。 2 1 施工准备 施工准备工作主要有以下 3项： 测量放线和渠 槽开挖 、 渠槽处理和钢筋的加工 。 2 1 1 测量放线和渠槽开挖 根据渠槽设计断面和衬砌结构型式、 垫层和排 水等的设计， 对拟修的渠槽进行放线和开挖。矩形、 楔形、 肋梁板等多用梯形断面渠槽， 故可根据一般施 工细则所规定 的方法 放线和开挖。肋梁板 的梁槽、 中部加厚板的加厚部分及排水设施等， 均应在基本 渠槽挖好以后 ， 再放线开挖 。 2 1 2 渠槽处理 有的渠段 ， 渠床土壤较松软 ， 为防止 透水 、 湿 陷 及不均匀沉 陷， 开挖时可预 留厚 2 O一3 0 e n l 的土层 ， 衬砌施工前须进行渠床土层压实处理。压实程度一 般要求达到最佳密实度的 0 9 5左右 。 【 收稿 日期 2 0 1 41 0 3 1 作者简介 蒋增花( 1 9 8 0一) ， 女， 四川安岳人， 工程师， 从事水利工程建设与运行管理工作。 一 8 5 2 0 1 5年第 4期 ( 第 4 3 卷) 黑龙江水利科技 He i l o n g j i a n g S c i e n c e a n d T e c h n o l o g y o f Wa t e r C o n s e r v a n c y N o 4 2 0 1 5 ( T o t a l N o 4 3 ) 在 自重湿陷性黄 土地区 ， 应进行泡水洇 渠。泡 水深度一般 由小 到大逐步达到设计水位 ， 泡水 时间 可尽量长些。这样做的优势有 2点 ： 1 ) 可以发现隐患 ， 便于及时处理。 2 ) 同时可以消除湿陷性， 使渠床在 自重下沉陷 稳定 ， 达到密实 。 渠道泡水处理后 ， 经过 晾干， 再进行衬砌施工 ， 以免基础中水分很大， 增大冬季土壤的冻胀破坏 。 2 1 3 钢筋的加工 钢筋混凝土衬砌所用之钢筋 ， 应妥善保 管 ， 防止 雨淋生锈。钢筋加工前将其拉直， 并刷净表面的浮 锈、 油渍、 浮皮和油漆等。在配料时务使断头废料尽 量减少。 钢筋弯勾成半圆形时， 其净孔尺寸不得小于钢 筋直径的 2 5倍 ， 直勾端平直部分不得小于直径的 3 倍钢筋在扎结时其搭接长度不得小 于直径的 3 0倍 ， 且两头要加弯勾。 焊接时搭接长度不得小于直径的 l 0倍。受力 钢筋搭接数量应控制在 总受力钢筋面积 的 2 5 以 内， 并应错开搭接位置。钢筋的起弯， 应成平滑的曲 线， 其弯曲角度及半径应符合设计规定。 钢筋制作成型后 ， 应按设计图纸检查， 其允许偏 差不得超过“ 水工建筑物混凝土及钢筋混凝土工程 施工规范” 的规定。 加工好的钢筋堆放时按不同规格分别放入仓库 内， 并标注名牌 ， 便于使用。 2 2 原材料及混凝土配合比 2 2 1 骨料准备 骨料准备的内容包括： 1 ) 混凝土衬砌渠道所用水泥的质量应符合水工 混凝土施工规范要求， 优先选用 4 2 5 普通硅酸盐水 泥， 贮存时间不超过3 个月。 2 ) 黄砂宜采用天然级配 的中粗河砂 ， 含 泥量不 超过 3 。 3 ) 碎石级配应良好， 含泥量 3 n l s ， 或水流 中挟带 较多 的推 移质泥 沙时 ， 混凝土的强度1 5 MP a 2 。 2 2 3 混凝土配合比 设计细砂、 特细砂混凝土配合比时， 应符合下列 要求 ： 1 ) 水泥用量较 中、 粗砂混凝土适当增加 ， 并宜掺 加塑化剂 ， 严格控制水灰比。 2 ) 砂率较 中砂混凝土减少 1 5 3 0 。 3 ) 允许含泥量应符合技术要求， 并不得含有 泥 团 。 4 ) 采用低流态或半干硬性混凝土时 ， 塌 落度 3 C m， 工作度 3 0 S 。 表 1 混凝土标号的最小允许值 MP a 2 3 混凝土浇筑 混凝土浇筑 的内容包括 3个方面 ： 混凝 土的拌 制和运输、 防渗膜的铺设 和混凝土浇筑。 2 3 1 混凝土的拌制和运输 混凝土拌和可采用拌和机或人工拌和， 拌和站 设置位置 ， 应根据水源、 料场 的分布和每单位渠长 的 混凝土工程量等因素考虑确定 ， 一般控制渠段长度 1 0 04 0 0 m为宜。地形较平坦 的地 区， 拌 和机可设 在控制段 中间， 坡度较大的渠堤上 ， 则应设在 中间偏 上游 ， 以减短重车爬坡的距离。 拌制混凝土的材料必须按规定 的配合 比分别称 量 。机械拌和是先加 2 0 的水 ， 然后将全部配好 的 石子， 水泥， 砂， 水等一次加入， 开始拌和。拌和时 间， 在常温情况下- - 2 m i n ， 如发现有不均匀的情况， 应延长拌和时间。人工拌合应先干拌砂料和水泥三 次后 ， 再加入适量水湿拌三次 ， 最后再加入石子及剩 余水量湿拌三次 ， 也即是 “ 三三制” 。但不论机械或 人工拌和， 一般每次 以拌一袋水泥 的混凝 土混合料 为宜。大型机械， 如 6 0 0 8 0 0 k g 拌和机， 拌和量可 蒋增花 ： 现浇混凝土衬砌渠道施工技术探究 第 4期 酌情增加。每次拌和完后， 应彻底清理拌和机具， 备 下次再用。 昆 凝土的和易性， 在工地用坍落度控制。人工 捣固时， 坍落度控制在 2 3 c m为宜， 震捣器施工， 坍 落度控制在 1 2 12 1 I 1 为宜 。 2 3 2 防渗膜 的铺设 防渗膜一般采用规格为3 0 0 g m 的复合土工 膜 ， 在铺设时为一布一膜 。铺设前需 对渠 道坡面进 行清理 ， 并且为 了防止铺设过程 中刺破 膜面， 施工人 员应穿平底鞋 。防渗膜 的膜面应朝下 ， 并用氯 丁胶 进行黏合， 搭接长度为1 0 c m。护坡中碎石的含量的 控制原则为 ： 质量 比大于总质量 的9 0 ， 碎石 的粒径 要保持在 13 e m。 2 3 3 混凝土浇筑 浇筑混凝土 以前 ， 必须检查 渠槽开挖处理是 否 符合要求。垫层及排水是否铺没妥切、 模板立设以 及钢筋架设是否准确牢固 ， 然后才能开始浇筑 。 混凝土衬砌渠道 的施工顺序 ， 通常是先浇渠底 ， 后浇渠坡。这样 ， 先浇 的渠底衬砌板 可作 为渠坡浇 筑时的支承 ， 便于渠坡 的浇筑 。施工时， 多按伸缩缝 分块浇筑。 渠坡渠底一般都是跳仓法浇筑 ( 即先浇单数块 ， 后浇双数 块 ) ， 渠 底有 时也按顺 序、 分 块连续 浇筑。 跳仓浇筑法的优点是已浇与新浇块浇筑时间相隔较 长， 已浇块已经凝固硬化， 因此在新浇侧旁混凝土 时 ， 其结构不会受扰动 。 连续浇筑法则易扰动 已浇而未凝 固的混凝 土块 的结构 。 混凝土现场浇筑， 对基础要求很严格， 如果为土 基时， 要求夯实度达到 9 5 以上， 并预留 5 1 0 c m， 以便衬砌前再铲 除整平。如为膨胀 性土基应铲 除， 置换好土或掺人石灰后夯实。对湿陷性土基用夯 实、 预浸或灌注泥浆进行处理 。 2 4 混凝土养护及表面保护 1 ) 及 时处理 渠道衬砌 板裂缝 ， 防止恶 性发展 。 裂缝宽度在1 c m左右时 ， 将裂缝刷洗干净 ， 用热沥青 灌填 ， 裂缝宽度 l c m时 ， 可先将缝壁打毛、 扩宽、 洗 净， 用水泥砂浆灌填， 压实捣平 。护面有较大的 错位时， 先将其复位 ， 再作灌缝处理： 修补宽度较小 的裂缝， 除通常采用橡胶黏合外， 还可用过氯乙烯胶 液黏贴玻璃丝布修补。 2 ) 严防外来水流入砌体与土基结合部。应经常 检查填补渠堤上的洞穴、 水沟， 以免形成水路进入 渠堤。 挖方渠段 ， 应按设计修好截流沟 、 排水沟、 防洪 堤或地边埂 ， 将外来水导人排水设施 。 填方渠段 堤外有积水时 ， 应及 时排除。地下 水 位高于渠底的渠段， 应开挖排水系统， 同时在渠槽壁 设排水孔 ， 减少外水压力 ， 保持衬砌板的稳定性。 3 ) 严格控制冬季行水时间。在严寒地区冬季行 水会严重破坏无抗冻措施 的衬砌渠道 。停水时间越 迟 ， 冻害越重 ， 故应规定低温停水界限 ， 严格执行 。 4 ) 禁止在渠堤种植树木 ， 以防树根伸入衬砌板 后 ， 使衬砌板鼓起破 坏。但应提倡 在渠堤护坡上种 植草皮 ， 以保护渠道 。 3 结语 现浇混凝土衬砌在渠道防渗方面具有明显的技 术优势。但从我国的施工技术水平上来说， 还存在 一 定的问题 ： 1 ) 工程设计 、 施工水平有待提高。 2 ) 工程规划有待优选。 3 ) 施工和管理质量应进一步提高 。 因此在以后的发展中， 仍应加强施工技术和质 量控制措施的研 究 ， 为提 高灌 区新建 和改建渠道 工 程质量提供技术保 障。 参考文献： 1 田德华， 田秀英 如何提高现浇混凝土防渗渠道衬砌施 工技术 J 中国水运 ： 下半月， 2 0 1 3 ， 1 3 ( O 7 ) ： 2 3 72 3 8 2 赵郁城 现浇混凝土防渗渠道衬砌施工技术 J 甘肃水 利水电技术 ， 2 0 1 2 ， 4 8 ( 0 8 ) ： 5 9 6 0 3 陈浩 浅谈现浇混凝土衬砌渠道施工技术 J 山西建 筑 ， 2 0 0 9， 3 5 ( 1 6 ) ： 1 5 61 5 7 4 夏留厂 ， 邢艳， 张宏伟 中小型水利工程现浇混凝土衬砌 渠道施工技术 J 河南水利 与南 水北调 ， 2 0 0 9( 1 2) ： 7 57 6 5 张春霞浅谈现浇混凝土渠道衬砌的施工技术 J 现代 物业 ： 中旬刊 ， 2 0 1 0 ， 0 9 ( 1 O ) ： 8 99 0 6 许丽杰 现浇混凝土衬砌渠道施工技术 J 内蒙古水 利， 2 0 1 1 ( 0 2 ) ： 1 7 31 7 4 7 许立军， 段培国渠道现浇混凝土衬砌施工技术 J 中 国新技术新产品， 2 0 1 1 ( 0 5 ) ： 4 3 一 8 7