U型渠道现浇衬砌混凝土工程常见问题及解决措施

苗志国

(新疆维吾尔自治区土地开发整理建设管理局，乌鲁木齐830002)

0 前言

近年来在伊犁河谷地重大土地开发整理建设项目中，渠道多采用U型渠道现浇混凝土衬砌，相比较其他类型渠道，U型渠道混凝土用量少，占用土地量少，并具有较好的抗冻、防渗效果，在伊犁地区农田水利工程推广使用(主要适合斗渠及农渠)。为了保证U型渠道现浇混凝土衬砌防渗渠道效果和耐久性，除了确保合理的设计以外，必须大力提高施工技术水平，加强对混凝土的品质、配合比质量以及混凝土拌和、运输、浇筑、养护等，施工工艺的监督和管理以保证施工质量，做到优质、安全。

1 U型渠道施工中常出现的问题

1.1 渠底开裂

经过一个冬季，发生渠底开裂现象，基础及两侧垫层换填不到位，发生冻胀现象，该现象为U型渠施工常出现的诟病。渠底开裂示意图见图1。

1.2 U型渠道对折

经过一个灌溉期，用水户使用渠道不当，渠道满灌，支渠所有水量全部进入斗渠，渠道稍有淤泥堵塞，造成灌溉水翻渠，使渠堤土方发生冻胀，造成U型渠板对折、塌陷［1］。

1.3 U型渠道纵坡设计不合理

U型渠道纵坡设计过大，断面尺寸过小，理想中，农民灌溉按照轮灌制度灌溉，实际操作过程中，老百姓把斗渠水量全部灌入一条农渠中，农渠超设计运行，前方节制闸节制后，渠道壅水，渠道水翻渠，使渠道不能安全运行，同时，也造成渠道翻水段土地浸泡，使作物减产、绝收。

图1 渠底开裂示意图

1.4 渠道横断面设计不合理

U型渠道竖偏角过小(＜10°);加之衬砌机模具定制长度过短(1.3～1.5 m);衬砌机前进速度过快(＞0.80 m/min)，造成衬砌机边行走，混凝土向内侧塌方。

2 解决措施

2.1 严把垫层料填筑关

1)方法一:渠道底部和圆弧段部位用戈壁垫层料回填夯实，其他部位用黏性土方替代回填，容易成型，再进行混凝土浇筑，待混凝土强度达到设计强度时，将先前替代垫层料回填部位的黏性土方由人工挖除，再分层回填戈壁垫层料并夯实。切记，成型混凝土强度一定要达到设计强度，否则，容易对成品渠道混凝土造成破坏，从而影响渠道内在质量及外观质量［2］。注意事项，人工挖除替代垫层的黏性土方要彻底，否则，换填不彻底，将影响渠道的防冻胀性能。

2)方法二:开挖尺寸预留出垫层填筑尺寸，直接用戈壁垫层料夯实。其注意事项:土模模具质量要坚固、不易变形;含水量控制在最优含水，含土量控制在设计容许范围内，否则，戈壁料垫层容易坍塌。此法垫层料填筑速度较慢，土模模具较重，人工移动不方便;戈壁料垫层的含水量和含土量是控制重点，实施时，不易掌控。

2.2 在实验浇筑阶段

发现混凝土向内侧坍塌，专门找来有弹性的木棍及轻质木板顶托，增加了工程施工的不可操作性，费工、费事。经多次实践，对衬砌机进行改进:①延长衬砌机长度，衬砌机模具长度延长至1.8～2.3 m，增加模具的扶持作用;②改变模具前端和尾端的宽度，尾端宽度按设计值制作，前端宽度比设计值略小1～2 cm，尾端对混凝土起挤压作用，可使混凝土外表面光滑、密实;通过对各种设计断面施工经验得出，U型渠道竖偏角设为12°～14°较好，在后期阶段设计过程中，可避免因U型渠道竖偏角过小而造成的施工困难;③控制衬砌机的行进速度在0.50～0.80 m/min;④在衬砌前如果渠床干燥起土，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。

2.3 严格控制渠道轴线及渠底高程

1)土方工程施工前，应先根据设计技术交底的有关资料，对渠道中线、长度及水准高程进行放样、复核。用全站仪(或经纬仪)复核渠道的中心控制线，校核渠道轴线的方向，两次测角误差≤25″。用钢尺复核渠道的长度，在渠道中线位置，每50 m增加一个中心桩。弯道处4～6 m设一个中心桩，在设计过程中，尽量减少弯道的设计。用钢尺量距，误差不超过1/1 000。

2)按4等水准要求控制高程，闭合精度要求控制在20 mm。每200 m设一个临时高程点，作为开挖渠道高程控制点。

3)根据中心线和高程控制点，对渠道土方开挖或回填边线及临时堆土、取土界限放样。堆土安全高度控制在1.5 m以内，堆土距离开挖边线≥1.5 m，确保开发成型渠道坍塌等。

2.4 混凝土浇筑的连续性

选择合适的机械设备，保证机械设备的完好性，根据拌合站与施工浇筑现场的距离，计算处运浆设备的个数，运输设备过少，导致现场衬砌机停滞，造成渠道混凝土冷缝较多，影响外观质量;运输设备过多，拌制的混凝土易失水，和易性不好，影响浇筑速度及渠道外观质量。

2.5 其他控制措施

1)及时处理压顶及其他缺陷，用原拌合混凝土修补塌落破损处，用原浆收光、压面，在未达到初凝时间，及时切缝。

2)混凝土的养护是保证和提高混凝土质量的重要环节，特别是U型渠道混凝土衬砌结构具有壁薄，外露面积大的特点，养护不及时，表面就会出现干裂缝隙，影响工程质量，因而养护工作尤为重要。必须专人负责。最常用的养护方法是在混凝土的表面覆盖湿草帘、湿芦席等物。一般正常气温下，混凝土浇筑后6～18 h即可养护，根据实用水泥的不同和气温的不同，养护的时间也不同，养护要勤洒水，始终保持混凝土表面湿润状态。从而使混凝土充分得到养护。此外，还可在混凝土表面覆盖塑料薄膜，为混凝土提供保温、保湿的环境，从而使混凝土充分得到养护。

3 结语

通过伊犁河谷地重大工程那拉提灌区一片区(坎苏乡)项目、特克斯河中下游灌区五片区项目、特克斯萨尔库甫灌区一片区项目和霍城县北山沟灌区和大西沟灌区项目的实施，在实践中不断总结，狠抓施工质量，从各个环节采取措施，减少和防止U型渠道混凝土浇筑的诟病，通过各方面努力，U型渠道混凝土的施工质量得到当地水管部门和当地老百姓一致好评。

［1］代颖，张效军，王锋.龙头桥灌区渠道现浇混凝土衬砌施工方法［J］. 黑龙江水专学报，2006，33(03):157-158.

［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，2012，48(08):59-60.