复合土工膜与混凝土预制块在汾河灌区中的应用

贾慧敏

（山西省汾河灌溉管理局一坝分局，山西 太原 030002）

1 概况

汾河灌区位于山西省中部太原盆地的汾河两岸，北起太原北郊上兰村，南至晋中介休市洪相村，南北长约140 km，东西宽约20 km，设计灌溉面积9.97万km2，是山西省最大的自流灌区之一。由于管理体制、运行体制等多方面的原因，灌区水利设施普遍存在渠系及渠系建筑物老化带病运行，渠道防渗率低，远程输水渗漏比较严重的问题，渠道防渗势在必行。

2 基础处理

此次防渗主要对干渠采用复合土工膜和混凝土预制块相结合的防渗方法。首先采用挖掘机粗挖，人工精削。精削时采用专用工具、熟练技术工人施工，随时剔除外露的瓦片石子等，以保证土胎成型面平顺，满足施工规范要求。

其次根据需要土方填筑的断面，清除基面草皮，草根清除深度不低于30 cm，并清理出渠道范围。回填前，渠底洒水湿润，渠基夯打密实。一般虚铺厚度控制在30 cm左右，碾压6～8遍，压实度达到0.93。为使上下土层结合良好，上层填筑摊铺前，必须对下层土料表面刨毛洒水。

3 土工布铺设

渠道防渗使用的土工布应为非织造复合土工膜，一布一膜，膜料外观及性能指标应满足设计及相关规范要求。

3.1 防渗膜拼接

防渗膜拼接选择在宽阔平整的场地进行，采用焊接方式搭接，施工中应做到以下几点：

第一，土工布采用焊接方式拼接，搭接宽度不小于10 cm。施工前先进行工艺试验，根据环境温度及土工布材质等确定施工工艺及焊接设备、焊接温度、焊接速度等施工参数。

第二，拼接前先将搭接范围土工布擦拭干净，不得有水渍、灰尘、油污及杂物，阴雨天应在雨棚下作业，以保证搭接面干燥。

第三，土工材料拼接应裁剪整齐，保证足够的焊接宽度，防止发生漏焊、烫伤和折皱等缺陷。

第四，拼接接头施工中及焊接后2 h，焊接面不得承受任何拉力，严禁焊接面错动。接缝粘结强度不低于母材的80%。

第五，土工布采用横向搭接，上游土工布压盖下游土工布；在斜坡上搭接时，应将高处的膜搭接在低处的膜上。

第六，拼接后认真检查焊接质量，并抽样检验接缝粘结强度。

3.2 土工布铺设

铺设前，检查基层是否平整、坚实，如有异物及时处理。检查土工布有无破损，所有的土工布均须用砂袋压住，砂袋将在铺设期间使用并保留到铺设上面一层材料。土工布底面土胎不得有硬块或突起，上面过渡层不得有石块杂物，以免划破布膜，铺设时施工人员穿平软底鞋作业。渠道防渗的膜料沿渠道横向铺设，搭接顺序为上游膜料压下游膜料。铺设时土工布应形成折皱，保持一定的松弛度，一般不小于10%，并平贴渠基，以适应变形；斜坡上搭接时应将高处的膜搭接在低处的膜上。对施工中受损的膜料，经监理师同意后，在受损部位外铺一层合格的膜料，各边长度大于破损部位1 m以上，将两者进行拼接处理。土工布铺设进度与预制板铺砌进度相配合，以免土工布裸露时间过长，并避免阳光直晒。

4 过渡层铺设

土工布铺设验收合格后，铺设1∶5灰砂过渡层。灰砂使用前应过筛，干拌均匀，随拌随用。施工时应适当控制灰砂过渡层灰砂含水量，以用手紧握成团，两手轻捏即碎为宜。灰砂过渡层与渠道铺砌同时进行，以调整板面平整度。

5 混凝土板预制

混凝土板由预制厂供货，要求厂家提供原材料检验报告和出厂合格证。按设计要求的混凝土板规格尺寸制备，模板制作和组装精度必须符合设计及相关规范要求。

5.1 混凝土拌和物

混凝土粗骨料采用二级配，粒径不大于4 cm，且0.5～1.5 cm的骨料应占到40%～70%，细骨料用中砂或粗砂，水泥优先选用硅酸盐水泥和普通硅酸盐水泥，其强度等级不低于32.5。

混凝土配合比按设计强度要求的试验单控制，掺加减水剂，尽量减小水灰比，采用机械拌和，拌和时间不小于2 min。水灰比一般为0.45～0.55，坍落度控制在1～3 cm之间。

5.2 混凝土浇筑

混凝土分层浇筑厚度25 cm左右，振捣采用震动台与插入式振捣器相配合，控制振捣时间以混凝土不再下沉，不再出现气泡，表面开始泛浆为准，振捣上一层应插入下层5 cm，不得漏振，以减少板面气泡残存量，保证混凝土板预制质量。浇筑过程中随时检查模具情况，及时采取措施。

5.3 入池蒸养

混凝土浇筑完成后，通过行车吊运入池，先静放1 h左右，然后通过低压饱和蒸汽，升温速度不得超过20℃/h，当蒸养池内温度达到70～80℃时，保持6 h的恒温养护，降温速度不超过10℃/h，出池时内外温差小于40℃。

5.4 自然养护与堆存

出池后拆除模具堆存，拆除及堆存过程中应注意成品保护，出池后堆存到暖棚内养护3 d以上。

6 混凝土板衬砌

6.1 铺板前准备

铺板前，人员设备就位，准备好足够的砂浆原材料和预制板，确保原材质量符合要求，检查预制板外观、对角线、规格尺寸等。

6.2 混凝土板运输

混凝土板达到设计强度的70%以上方可搬运。水平运输采用三轮车运到渠堤道路高程，渠道挖深较大时，先用钢管滑道转运到马道高程，再用30 cm厚木板滑道运送到铺砌部位。

6.3 衬砌过程

根据施工图纸及有关规范，精确放线，每10 m一个断面挂铺板线。铺砌前应清除表面乳皮、污物等，并洒水湿润；混凝土预制板铺砌与过渡层铺设同时进行，铺砌顺序从坡脚开始，自下而上错缝砌筑，先铺渠底后铺渠坡，边坡砌完后及时砌好压顶板；衬砌时，将预先根据缝宽制作的2 cm×5 cm×5 cm（厚×宽×长）的M10水泥砂浆垫块（或标准木楔）做支撑放置在预制板两端，挂线调整好水平缝和竖缝宽度，从而做到水平缝均匀顺直，竖缝错缝砌筑。同时以铺板线为标准面，用灰砂过渡层调整混凝土板表面平整度，做到安砌平整稳固，表面美观整洁；渠坡衬砌时，在水平缝所夹木楔上搭设钢管，方便施工站位。

6.4 勾缝

勾缝前先浇水，将预制块湿润，用钢丝勾将缝隙掏干净，确保水泥砂浆把缝塞满，勾缝要求表面抹平整齐美观，勾缝后应及时洒水养护，养护时间不少于7 d，且缝线整齐统一，无垂直通缝。勾缝砂浆采用机械拌和，保证拌和均匀，拌和时间不少于2 min，随拌随用，拌成后2 h内使用完毕，施工中控制勾缝砂浆配比及稠度。

渠道防渗完工后，运行良好，防渗效果明显。该施工方法可为同样工程施工提供借鉴。