简易滑模在广利灌区梯形渠道边坡现浇混凝土护砌中的应用

□巩文军（焦作市广利灌区管理局）

广利灌区是引沁河水自流灌溉的大型平原灌区，秦代初创，汉魏始盛，明清发展，泽惠当代，至今已有2200多年的灌溉史。受历史水系和灌区地形的制约，灌区渠道布置多为窄深式梯形明渠，渠道边坡系数在0.75～1.50之间。在灌区实施以节水为中心的续建配套改造项目中，渠道防渗护砌是灌区节水改造的重点，在防渗护砌设计中综合考虑渠道沿线土质、气温、地下水位、渠道流量及便于施工等因素确定梯形渠道防渗护砌型式选用现浇混凝土。根据渠道设计流量及抗冻防渗要求，选定现浇混凝土防渗层厚度一般为8～12cm，强度标号为C20，抗冻标号为D50，抗渗标号为W4。为避免混凝土热胀冷缩而造成的破坏，沿渠道纵向每3.0～4.0m设一道横向伸缩缝，在全护砌梯形渠道坡脚设两道纵向伸缩缝，缝内用1.0～1.5cm厚的闭孔泡沫塑料板填充。

1.梯形渠道边坡现浇混凝土护砌的施工方法

综合国内有关施工情况，梯形渠道边坡现浇混凝土护砌常用的施工方法有3种：平板振动器施工、模板支护插入式振捣器施工、渠道衬砌机施工。上述3种施工方法的优缺点如下：

平板振动器施工：适用于边坡系数>1.50的渠道，具有施工操作简便的优点，但存在混凝土密实度不高、平整度较差的问题。

模板支护插入式振捣器施工：适用于边坡系数小于1.00的渠道，具有混凝土密实度较高的优点，但存在边坡模板支护工作量大、边坡混凝土平整度差的问题。

渠道衬砌机施工：适用于渠道边坡系数大于1.50，具有混凝土密实度较高、外观平整顺直的优点，但存在设备投资大、不适应于中小型渠道的问题。

2.简易滑模施工方法

在借鉴平板振动器施工、模板支护插入式振捣器施工和渠道衬砌机施工优缺点的基础上，充分考虑广利灌区梯形渠道边坡系数较小（0.75～1.50）、渠道横断面尺寸小、渠道堤顶宽度较窄的现状，灌区与施工单位一道进行探索试验，终于试验成功了梯形渠道边坡现浇混凝土护砌施工的新方法——简易滑模施工。

2.1 简易滑模设备组成

简易滑模设备由平面模板和堵头模板组合而成。堵头模板按边坡混凝土设计参数用槽钢整体焊接而成。平面模板用钢板和槽钢焊接而成，长度比渠道边坡横向伸缩缝间距长0.20～0.50m，宽度0.62m。为便于平面模板的提升，在平面模板上部设置2个小型起重机，通过钢丝绳、滑轮与边坡混凝土堵头模板上部相连接。简易滑模结构图详见图1、图2。

2.2 简易滑模施工工艺

在按设计要求做好渠道土方的基础上，渠道如是全断面护砌，需先浇筑渠底混凝土；渠道如果不护底，需先浇筑或砌筑边坡基础齿墙。待渠底混凝土（边坡基础齿墙）达到一定强度后，再跳仓浇筑边坡混凝土。

首先将边坡混凝土堵头模板按设计横向伸缩缝间距支护到位，然后将平面模板放在堵头模板上，用钢丝绳将平面模板与堵头模板上部相连接。从渠道边坡底部开始填混凝土拌和料，待混凝土拌和料填至平面模板2/3高度时，用插入式振捣器开始振捣，确保不漏振。振捣完毕后，通过安装在平面模板上的小型起重机，通过钢丝绳与滑轮将平面模板沿堵头模板向上提升。在提升过程中，严禁一次将平面模板提升过高，确保上下两层混凝土有10cm高度的结合，以免漏振，形成薄弱层。

图1 滑膜平面图

图2 滑膜剖面图

边坡混凝土浇筑振捣完毕后，首先用尺杆从下往上进行刮平，然后用混凝土磨光机进行磨光提浆，磨光提浆后用木抹进行搓平，最后用铁抹压光收面。

2.3 滑模施工的优势

从广利灌区2007年度节水改造项目开始应用简易滑模施工以来，简易滑模施工具有的优势：一是具有操作简便，应用范围广的特点。一方面平面模板通过起重电机能自行提升，同时滑模设备自重不大，人力即可移动，工人劳动强度不高，因此设备操作十分简便；另一方面渠道边坡系数>1.0都可以适用，同时对渠道堤顶道路宽度要求不高，只要能满足机动三轮车通行即可，因此应用范围较广。二是由于插入式振捣器和外模支护的应用，混凝土密实度较高且平整度、顺直度等外观质量较好。三是施工工效较高。在横断面长5m左右，边坡系数1.50的边坡上进行10cm厚的混凝土浇筑，每个台时可以浇筑混凝土4.5m3左右，且每个滑模作业组只使用14个左右工人（不包含混凝土搅拌机作业的用工人数）。

2.4 存在问题

一是由于受投资制约，当前灌区梯形渠道防渗护砌设计普遍采用现浇混凝土，混凝土直接与渠道土基接触，混凝土既是防渗层又是保护层，因此在混凝土浇筑振捣过程中，插入式振捣器操作不当会发生振捣器插入渠道土基的现象，影响混凝土的质量。二是由于简易滑模的重复周转使用次数较高，同时存在工人操作使用不规范的现象，平面模板中部会出现弯曲变形，直接影响混凝土护砌厚度，需注意在平面模板使用一定次数后要及时进行修理校正。