弧形底梯形混凝土渠道工程质量控制

董姣姣

(山西省水利水电工程建设监理公司，山西 太原 030002)

0 引言

近年来各大灌区渠道项目改造中，为了减少渠道渗漏损失，提高灌溉水利用率，发展节水型灌溉，在各级渠道上，大量推广混凝土弧形底梯形渠道。

这种弧形底梯形渠道具有以下特点:

1)水力条件好，能减少渗漏96%，防渗效果好;

2)下部半拱的整体性好，能抵抗一般的地基冻胀等外力的破坏;

3)断面接近半圆形，水流速度快，冲淤效果好，输水输沙能力强;

4)具有湿周短，比梯形断面衬砌省工料，工程量较小，投资较少等优势;

5)渠口窄，占地比梯形渠道少一半;

6)管理养护方便。

但这种弧形底梯形混凝土渠道在改造施工中存在不少缺陷，施工过程中由于施工工艺和工人对衬砌机操作掌握不熟练，刚开始施工需要进行试验浇筑几天，逐渐掌握施工过程，导致施工进度慢，施工质量不好控制，工程质量难以保证等缺点，为此，在今后的施工中，不断探索，改进施工机械，调整施工工艺，总结一套对弧形底梯形混凝土渠道施工的经验，满足施工进度快、施工工艺简单、施工机械工人操作易上手，提高机械的可操作性、衬砌质量达到设计要求的办法尤为关键。

根据以往施工的渠道衬砌工程，水力要素为:渠深为2.2 m，口宽为 5.64 m，两侧边长为2.45 m，弧半径为1.5 m，弧长为2.31 m，边坡1∶1.5，每4 m一块设一道横向伸缩缝，混凝土底部铺设一布一膜土工布防渗(见图1)(以上参数要依据具体工程设计图纸确定)。

图1 水力要素

施工工序:土模施工→土工布铺设→混凝土衬砌→原浆收面→混凝土养护→伸缩缝处理。

1 土模施工

为保证工程质量达到设计要求，防止在运行过程中发生沉陷，渗漏和变形，建基面施工先机械施工:先用机械将渠道内的淤泥、砌体、渠堤砂、腐殖土清理后进行测量放样。土方填铺作业应从最低处开始，按水平层次两侧采用开蹬分层铺土，铺土厚度均匀一致。机械夯打采用连环套打法夯实。铺土厚度每层限制在30 cm以内，两侧边坡铺土宽度应超出设计边线一定余量用于人工精削坡。填铺土完成后进行人工精削坡。要求按设计断面精削整平，达到表面无凹凸不平现象。

质量控制方面:土方填筑首先保证土料含水量满足施工要求。检查每层的铺土厚度，确保铺土厚度每层限制在35 cm以内并要均匀一致。相邻作业面宜均衡上升，以减少施工接缝。与渠系建筑物的接缝处理是薄弱环节，机械碾压不到的部位，要辅助人工进行打夯机夯实处理，采用连环套打法夯实，夯迹双向套压，夯迹搭压宽度不小于1/3夯径。弯道混凝土浇筑采用人工浇筑，浇筑质量和外观质量较难控制，弯道部位的土方填筑和混凝土浇筑应作为质量控制重点。

2 铺设土工布

现场采用人工滚铺，工人应穿软底鞋，由坡顶徐徐展放至坡底，铺设时应平顺、随铺随压，张弛适度，松铺富余度为1.5%，避免应力集中和人为损伤。铺设前进行复检，不得使用扯裂、有针眼、疵点、厚薄不均匀、老化的土工膜。铺设相邻土工布搭接应不小于10 cm采用丁缝法双线缝焊接。土工膜层铺设完毕，应尽快浇混凝土。

土工布施工质量主要采用目测，以检测布与布搭接宽度、双缝线间距、手拽检测缝合是否紧密或粘结强度。

3 混凝土衬砌

弧底混凝土衬砌，用到加工成形的弧形模具，弧形模具用槽钢按设计图纸断面加工而成，要求弧度、衬砌厚度及焊接面平整度达到设计要求，还有四边固定后的牢固性达到不变形。混凝土入仓后用双滚筒振捣器振捣，同时应补平缺料部位，做到弧底混凝土饱满密实，表面平整。

梯形边坡混凝土衬砌:

梯形边坡混凝土衬砌应先施工1，3，5，7，9……隔一跳一施工。再回来施工2，4，6，8……采用经过多次改进后的滑模机衬砌施工(见图2)，施工中滑模机沿轨道均匀上升，上升过程中要不断加入混凝土，同时应补平缺料部位，做到滑模机内混凝土饱满密实，表面平整。

衬砌质量控制:

严格控制混凝土的配合比，对混凝土拌和质量不定期地进行抽查。混凝土达到规范要求。由于混凝土衬砌厚度较薄并且梯形边坡较陡，振捣时混凝土很容易向渠底溜滑，因此，严格控制混凝土的配合比，采用低流态混凝土浇筑是重中之重。同时，衬砌机上的滑板模上升中振捣工人要及时振捣混凝土，必要时要辅以人工捣固密实。尤其到了渠道弯道部位，弯度不好控制，建议采用定型模板浇筑施工。

图2 滑模机衬砌施工图

4 原浆收面

浇筑完成后，混凝土表面平整度比较好，经人工用木抹子找平，约2 h后再用铁抹子找平、压光。收面应是原浆收面，做到渠口挂线抹直，渠面抹平。弯道处混凝土面收面技术要求较高，要求用收面技术水平较高的工人进行施工，并且要多收几次，做到弯道混凝土面平滑，无凹凸不平现象。

5 养护

根据环境温度选择采用洒水养护或有条件安管喷雾养护，效果更好。弧形底梯形混凝土渠的养护采用塑料布覆盖和渠道注水的养护方法，这两种方法存在缺点:塑料布极容易被风刮走并容易破损;注水养护的注水量大，满渠注水做不到;洒水养护效果更差，梯形边坡较陡，不滞水。建议，渠道混凝土的养护可以采用盖草垫加洒水并用塑料布覆盖养护，以保持混凝土表面经常湿润。近年来，国外有在混凝土表面喷洒一层化学防护膜进行养护，效果很好，希望试验推广。

6 伸缩缝处理

混凝土衬砌板横向每隔4 m(浇筑一块)设一道伸缩缝，伸缩缝缝深为衬砌板的厚度，伸缩缝缝宽2 cm，缝内上部为2 cm厚明渠专用聚硫密封胶止水，下部为高密度聚乙烯闭孔板隔缝。

7 效果

弧形底梯形混凝土渠道从外观质量、密实度及混凝土强度等方面检测，均能满足设计及施工规范要求，糙率小，挟带泥沙能力强，用改进后滑模衬砌机施工不再用大量模板，加快了施工进度。采用原浆收面，使面层与混凝土融为一体，提高了混凝土整体质量，外观质量也大大提高，渠道质量也得到保障。在今后施工中还要不断探索改进滑模衬砌机，使弧形底梯形混凝土渠道技术更加成熟，得到全国的推广认可。