U形砼防渗渠施工技术分析与方法

山东省莱芜市莱城区高庄街道办事处水利站 李军

水资源紧缺，已成为对农业生产和国民经济发展的主要制约因素，推广各种节水灌溉技术、提高水的利用率已成为当务之急。

在高庄街道的灌溉设施中，有56座小型提水站，控制灌溉面积1120hm2，提水站多数位于沙壤土区，渠道输水损失达50%以上，为减少输水损失，必须采取渠道防渗措施。U型砼防渗渠是较好的防渗形式。但现行的人工现场浇筑，滑模衬砌机浇筑和U形砼构件成型机预制安装等施工方法，分别具有施工质量差，技术难度大及工程造价高等问题。在目前农村的现实条件下，不易推广。因此研究U形砼防渗渠的施工、降低工程造价，是推广渠道防渗措施的重要目的。

1、U形砼防渗渠施工技术分析

1.1 国内现行采用的施工方法

1.1.1 现场浇筑

现场浇筑，有人工浇筑和滑模衬砌机两种施工方法，人工浇筑U形断面不好掌握，土渠整形费工。由于土壤吸水使砼失水太快，水灰比不好控制，致使断面不标准，砼密实度差，防渗达不到设计要求，滑模衬砌机施工，可以做到断面标准，表面光滑等，但用人过多，设备及拌和砼所占渠道两边场地面积较大。加上设备动力消耗等，致使造价高。例如，宽0.3m的渠道，每米造价18～25元。以上两种施工方法，还有共同的缺点：一是为了克服砼质量差，加大了砼的厚度（一般6～18cm），比预制安装增加了50%的工程量；二是受施工时间的限制；三是砼整体块大，防止裂缝问题不好解决。有些裂缝的发生部位与预留的缝位不符。局部破坏后，不易更换维修，运用管理困难。

1.1.2 U形砼构件成型机预制安装施工

山东省高密县1991年研制成功了LZY—A型砼构件成型机预制U形砼构件安装施工方法。该施工方法，提高了施工质量，减少了砼的厚度，克服了现场浇筑的一些缺点，是U形砼防渗渠施工技术的重大突破。但工程造价仍然较高。根据厂家介绍，宽0.3m的U形砼防渗渠，每米造价是14～16元，并且施工技术要求较高，在当前农村现实条件下，大量推广这项施工方法，难度仍然很大。

1.2 U形砼防渗渠施工方法

我们在尽量保持预制构件安装施工技术优点的前提下，如何把工程造价降低的思想指导下，进行了改进施工方法的多种设想。经过试验研究，采用了利用原渠堤顶作底模，就地预制1/2U形半圆部分构件安装和现场浇U形直墙相结合的一种简便施工方法。这种施工方法，既保持了机械预制方法的优点，又不需要特殊的施工设备和专业技术工人，适合当前农村的现实经济技术条件，易为群众接受，加速了U形砼防渗渠道的推广应用。其施工质量良好，防渗效果优于人工和滑模机浇筑，与预制成型机施工质量接近。工程造价可节省40%以上，取得了满意的效果。

2、U形砼防渗渠的施工方法

U形砼防治标渠断面设计，按明渠均匀流公式计算。根据提水站设计流量及渠道现状比降，计算了多种渠道的断面尺寸，U形砼渠厚度，在中小型渠道上，预制件尺寸较小，一般根据成功经验采用5～6cm；U形直墙高度为半圆直径的0.3倍，确定设计尺寸后，采用下述方法进行施工。

2.1 1/2半圆砼构件预制

2.1.1 做底模

利用原土渠堤顶，根据设计断面，按1/2半圆弧进行粗略整修，然后再用1/2半圆木模堵头作标准进行精修。土模修好后，为增加表层砼的密实和光滑度，在土模上铺一层塑料薄膜。

2.1.2 木模制作与安装

按照设计砼的厚度要求，用方木作边框，用1/2半圆弧木作堵头，组成长0.1m模框，在底模上安放牢固。

2.1.3 砼配制与浇筑

砼配制采用C15，一级配，人工拌合。水灰比控制在0.5～0.6之间，砂率为40%左右。浇筑时，因砼厚度小（5～6cm）用人工捣实即可，待砼初凝后即可脱模。

2.2 预制件铺设安装

2.2.1 基槽开挖

按设计渠底高程，沿中心线粗挖（填方必须夯实）。其开挖尺寸不得超过设计基槽断面，一般掌握留有1～2cm左右，然后再用U形木模作标准挂线精修，直到修整出符合设计要求的U形渠槽。

2.2.2 预制安装

基槽挖好后，按设计渠底高程挂线标直，采用错缝安装，缝宽1.5～2cm。要掌握上口两边平直，缝口均匀。背后回填土要用木棒捣实，以防松动。勾缝时要将缝中的土刷出洗净，用N10水泥砂浆填满压实抹光。

2.3 直墙段现场浇筑

2.3.1 模板制作与安装

内模用30×30mm角钢焊成长2.0m，高0.3m的模架，表面铺装2.0mm厚的钢板，两内模板间用30×3mm角钢作支撑（间距0.4～0.5m）利用支撑两端螺孔的位置不同，控制渠口的宽度。达到一模多用。外模板用木板做成。（内模和支撑也可用木料制作）。

2.3.2 直墙段浇筑1/2半圆部分构件安装后，安上直墙模板，按直墙设计高度厚度进行浇筑。砼初凝拆模后，要及时筑土，但压实要等砼基本达到设计强度后进行。

2.4 伸缩缝、沉陷缝的处理

砼构件安装及直墙浇筑时，按设计要求留出伸缩缝及沉陷缝（间距2.5～3.5m），缝宽2～2.5m，填料采用PJ防渗胶泥灌缝。

2.5 注意事项

2.5.1 做好砼的养殖护工作。从砼构件预制、安装和直墙浇筑都要安排专人负责养护。

2.5.2 工程完成后，在第一年的运用中，要及时检查，在没有设置伸缩缝、沉陷缝的部位，发现有裂缝时，按伸缩缝的要求及时处理。

3、效益分析

3.1 经济效益

这种U形砼防渗渠的施工方法，利用原土渠作底模、就地预制U形砼渠施工难度大的半圆部分，减少了施工难度，保证了砼的质量，减少了构件的运输，从而降低了工程造价。

仅2009年、2010年两年的时间，采用这种施工方法，兴建U形砼防渗渠13条，总长5.5km。发展节水灌溉面积520hm2，扩大灌溉面积210hm2。经测试，每百公顷次节水1800m3，年可节水560万m3，减少工程投资17.2万元，节省渠道占地7.3万hm2，增产粮食33.4万kg，经济效益达404万元。

3.2 社会效益

适宜推广U形砼防渗渠的扬水站56处，控制灌溉面积1120 hm2，支、干渠总长33.6km。采用此法施工，不仅加速了节水灌溉面积的发展，为发展“两高一优”农业提供了水源条件。同时又可节省渠道占地32hm2，缓解水资源紧缺矛盾，对社会经济的发展将起到很大作用，其社会效益远大于直接经济效益。