小型渠道防渗衬砌施工

2015-10-31杨忠武

建材与装饰 2015年29期

关键词：渠底基槽铺设

杨忠武

（镇沅彝族哈尼族拉祜族自治县勐大镇农业服务中心水务办　云南　镇沅　666507）

小型渠道防渗衬砌施工

杨忠武

（镇沅彝族哈尼族拉祜族自治县勐大镇农业服务中心水务办云南镇沅666507）

近年来，随着区续建配套与节水改造项目的实施，渠道防渗工程技术逐渐得到重视和推广。小型渠道衬砌和防渗处理是灌区节水灌溉重要工作，必须对渠道进行合理设计和有效施工，从而提高水源利用率。本文将阐述渠道防渗的重要意义，介绍小型渠道防渗衬砌施工现状，并且分析其施工技术。

小型渠道；防渗；施工

引言

小型渠道容易受到冻融因素的影响，导致防渗工程出现水平裂缝、预制板鼓起等问题，尤其是在天气环境恶劣的情况下，很容易加快老化。因此，必须深化研究小型渠道防渗工作，科学选择渠道衬砌形式以及工程材料，延长防渗工程的使用寿命。

1　小型渠道防渗在节水农业中的重要性和作用

我国农业用水量巨大，为每年3860亿m3，约占全国总用水量的70％。灌溉用水量为3560亿m3，占全国总用水量的64％，灌溉水利用率只有43％。全国渠道年输水损失量为1730亿m3，占全国总用水量的33％。虽然我国已经建成55万km防渗渠道，但是80％的防渗渠道存在渗漏问题，渠道防渗可使渠系水利用率提高20～40％。

渠道防渗是农业用水节水措施中最直接有效且经济合理的主要措施，在我国大部分节水工程中应用广泛。渠道防渗可以有效减少渠道渗漏，保证更多水源供应农田灌溉，提高水源利用率。另外，渠道防渗还可以提高农田输水安全，增强渠道抗冲击能力，提高输水、输沙能力，减少多泥沙灌区的渠道淤积情况。渠道衬彻工程完成后，可以保证渠道水流流速提高1/3，渠道饮水能力增加50％左右。渠道防渗还能够有效调控地下水位和土质，防止土壤次生盐碱化，从而降低渠道养护费用，提高经济效益。

2　小型渠道防渗技术发展现状

2.1衬砌排水减扬压措施

为了防止汛期地下水位快速上涨对衬砌体造成扬压破坏，在施工前必须对当地渠道的地形特征和地质特征进行调查研究，根据具体情况，针对不同的衬砌型式，并且参照国内外类似的工程排水形式以及有效运行时间进行合理施工。目前采用最多的衬砌排水减扬压措施为渠底暗管井排方案和渠坡暗管自流内排两种排水方案。

2.2衬砌防冻胀措施

气温变化、冻胀性土壤以及高含水量都会导致渠道受到冻胀破坏。在选择衬砌防冻胀措施时，必须根据渠道所在地的气温情况、负温持续时间的长度、土壤组成成分以及地下水位高低情况进行实地分析。如果渠道在正常运行中极容易发生冻胀，则应该及时采取有效措施防止渠道遭到破坏。

干渠衬砌防冻胀方案分别采用换砂法和保温法两种防冻胀措施。衬砌型采用换砂法保温的方法，而其他衬砌结构型式是渠底采用换砂法保温，而渠坡采用聚苯乙烯泡沫板保温法保温。另外，要根据渠道渠床的具体走向以及各个部位的冻胀量选择不同的砂垫层。

2.3混凝土衬砌结构措施

（1）机械化现浇混凝土衬砌断面采用弧形坡脚，弧面半径R= 100cm。衬砌厚度的确定要综合考虑水力梯度、接缝封闭、应力应变以及浇筑工艺等多种因素以及机械化衬砌设备的可靠摊铺及振捣要求。表1为四级及四级以上衬彻厚度。

表1　4级机4级以上渠道防渗衬彻结构适宜厚度

（2）渠坡、渠底采用封顶板与坡面整体浇筑，保证宽度为40cm。采用C30混凝土，其抗渗标号为W8，抗冻标号为F200。浇筑前必须先喷涂1.4L/m2阳离子乳化沥青，保证水分不易流失，提高浇筑质量，克服冻结力产生的不利影响。

（3）为了防止雨水对混凝土板造成破坏，衬砌顶部的封顶板外侧需要埋置C15预制混凝土防护板。

（4）戗台上的防护板尺寸为40m×50cm×8cm，防护板顶面与封顶板面平，其外侧戗台铺植草砖，交通路上的防护板尺寸为50cm×50cm×8cm，防护板顶面高出路面10cm。

（5）为了防止混凝土受到温度和冻胀的影响产生收缩变形，必须根据规范要求现浇混凝土板均设置纵、横向伸缩缝，确保分缝后，混凝土板块为3cm×3m。

3　小型渠道衬砌整体连续浇筑法施工技术

3.1渠道基槽填筑与开挖

渠道基槽的填筑与开挖工作必须保证一定的工序：①清理渠道渠槽，拆除破损衬砌板；②用灰土或者素土换填渠道，再采用整断土回填，并且用机械逐层夯实，保证达到设计密度为0.94以上；③用小型挖掘机开挖渠槽，注意保留保护层，根据衬砌断面精修土模，控制土模平整度控制在1cm以内，断面误差在5mm以内。另外要注意的是如果混凝土衬彻前土模干燥，则应该适当的洒水保证混凝土衬彻质量。

3.2防渗膜加工铺设

防渗膜加工铺设必须采用一布一膜形式，根据每段长度以及基槽断面尺寸的大小剪裁膜料。不同的铺设方式有不同的注意事项：横向铺设时，铺设基槽断面的长度为一幅，从渠道一岸经渠底向另一岸进行铺设，小型渠道通畅为50～60m；纵向铺设时，要根据按基槽的断面尺寸计算所需膜料的幅数，先将膜料叠成琴箱式，然后横向放入下游渠槽，再将一端与先铺好的膜料相连接，最后拉展铺开，如图1所示即为防渗膜铺设示意图。膜料连接采用搭接法和粘接法，搭接宽度通常是不小于20cm，要保证当天铺设当天铺膜，预防模料长时间裸露影响其性能。

图1　防渗膜铺设示意图

3.3模具制作安装

模具制作和安装要保证角钢两端应长出混凝土封顶板20cm，纵向角钢分别连接拱架上下两端，短角钢横向连接拱架下端，长角钢横向连接拱架上端形成模具主骨架。为了便于渠道底部浇筑，应该将圆弧段圆切角25～30°以下部分留空，圆弧段圆切角以上部分用厚度2.5mm的钢板进行外包，并且扁钢作肋，保证间距为15～20cm。模具重量约160kg，长1.5m，模具用料要保证一定的刚度和强度。

浇筑工作开始前，首先要平整渠槽两岸，沿平台纵向摆放支垫角钢。将模具放入渠槽并且调整模具中线和渠道中线重合且处于设计高程位置，然后进行固定，检验合格后再进行混凝土浇筑。

3.4原材料要求

（1）施工混凝土选用PC32.5型水泥，采用C15、C20强度等级，抗冻标号D50～D100，抗渗标号S2～S4，衬砌板厚度为7～ 10cm。C15混凝土每立方米用量大于310kg，C20混凝土每立方米用量不超过350kg。

（2）骨料使用自然级配的中粗砂，砂石最大粒径不超过20mm，含泥量不超过3％，针片状含量不大于25％，水灰小于50％，坍落度在1～3cm之间。砂率一般在0.4～0.55之间，可掺加小于20％的粉煤灰。

3.5混凝土浇筑

混凝土浇筑要根据立模顺序逐仓浇筑。注意浇筑边坡部分并使混凝土从模具底部挤出。边坡浇筑完成之后再进行渠底浇筑，用振捣器充分振捣避免现冷缝。如果首先浇筑渠底，再次浇筑边坡，则很容易导致渠底混凝土干硬，无法收面，影响工程美观。在进行渠底浇筑时，边坡混凝土逐渐硬化，能够有效减少滑塌风险，加快模具周转。

使用搅拌机集中拌合混凝土，然后人工均匀入仓，并且用插入式振捣器逐层振捣密实。根据气温情况，在浇筑混凝土前，紧贴模具表面铺设塑料膜并可靠固定，完成脱模。20～30min之后即可逐渐撤去模具，并且立即安排人工进行连词原浆收面，及时处理混凝土质量缺陷，提高渠道表面平整度，提高混凝土抗渗能力。

3.6伸缩缝灌填

伸缩缝灌填能够有效防止渠道渗漏。传统施工中，灌区渠道衬砌多采用跳仓的方式，伸缩缝处理滞后，伸缩缝很容易填满砂土等杂物，混凝土表面很难清理，防渗效果不理想。

伸缩缝灌填采用整体连续浇筑实施，每隔4～5设置一条梯形或矩形伸缩缝。混凝土浇筑完成一天后，即可灌填伸缩缝。缝内灌填热熔的802型聚氯乙烯胶泥，用厚度不得小于2cm的水泥砂浆封口。处理完工之后即可与混凝土同时同条件养护确保了施工质量。