水利工程中衬砌技术的应用探析

2017-03-08吴清源熊昊冠

黑龙江水利科技 2017年12期

关键词：渠道水利工程混凝土

吴清源，熊昊冠

(江西省水利水电建设有限公司，南昌 330025)

1 水利工程施工中的衬砌技术分析

1.1 衬砌技术的应用

衬砌技术是指在水利工程的施工过程中，为避免围岩破坏或过大变形情况下，通过钢筋混凝土或其他材料修建起来的永久性支护结构。水利工程建设过程中，对于衬砌技术的需求是多方面的，尤其是在水利工程中的水利渠道建设工程中具有十分广泛的应用。

图1 常见混凝土衬砌形式

对于衬砌工程而言，不仅具有加固支护的作用，同时可以优化路线防排水的施工，使得照明、通讯和检测等相关工程的线路设置更为简单方便，符合当前关于水利工程装配式施工的发展方向。关于水利工程，可以通过二次衬砌的施工，使得支护作用更加明显，大大提高水利工程的质量。

1.2 衬砌技术施工技术分类

鉴于衬砌在水利工程中的应用，当前衬砌技术得到了较大的发展，对于当前应用较为广泛的混凝土衬砌而言，主要包括砖石衬砌、片石衬砌、混凝土衬砌和整体混凝土衬砌，各种衬砌的特点及应用如表1所示。

2 衬砌技术在水利工程中的应用

2.1 工程概况

某灌溉渠于1980年建设，经过近40a的运营，渠道输水能力和安全性均大大的减弱。灌区设计灌溉面积4500km2，实际灌溉面积为4210km2，为了继续发挥灌区的灌溉作用，为农村农业发展提供最为基础的水源支持，因此重新修建灌渠衬砌，避免渗漏对于水资源的浪费，为了最大程度的发挥灌溉渠的输水功能，对于衬砌技术在水利工程防渗方面的应用进行详细介绍。

2.2 施工方案的选择

由于该地区施工面积较大，地形比较复杂多变，同时存在既有公路穿越施工区域，较多的施工区域处于边远地区，修建灌溉渠的同时还需要修建临时施工道路。鉴于地形的影响，部分衬砌区域作业面积较小，因此需要设计能够适应地形和灌渠作用的渠道衬砌。同时部分渠道位于山坡上，如部分渡槽与渠道连接位置，渠道衬砌的连接防渗显得更为重要。鉴于上述复杂多变的地形和施工环境，因此选择混凝土衬砌对于渠道进行处理，详见图2。

表1 常见衬砌特点及应用表

图2 衬砌结构截面详图

2.3 施工过程

衬砌结构在水利工程中主要起到防渗的作用，对于衬砌技术在水利工程中的应用，施工流程图详见图3。

图3 衬砌技术施工流程图

根据上图流程图，以下对于衬砌技术在水利工程中的应用进行详细的介绍。

2.3.1 施工准备

鉴于水利工程多是大型工程，属于综合性较强的系统化工程，涉及到多工种的联合施工，为了实现工程施工的顺利进行，需要进行合理的施工组织设计。施工组织设计中，对于不同工种的施工位置，需要提前进行合理的设计和安排，确保不同工种在施工作业中不会产生冲突和干扰。施工准备工作如图4所示。

图4 衬砌施工准备图

对于施工现场的水电、施工机械需要能够完全保障，不会因为客观因素造成施工工期的延迟，为水利工程的顺利竣工打下基础。在水利施工组织设计中，离不开检测人员，需要检测人员在施工过程中对于设备进行检测维护，对于故障和病害进行及时查处，为后续工种的施工做好准备工作，保障整体水利工程施工的顺利进行。

2.3.2 土方施工

对于水利工程而言，其土质多发疏松引起的沉降，从而导致施工质量受到较大的影响，因此对于衬砌施工之前，需要对衬砌位置进行沁水预沉降处理，如果仍不能达到相关标准，需要进行夯实作业，使得土质条件满足施工要求。

图5 土方处理作业图

1)渠道放样：关于渠道放样作业，需要在渠道中心位置确定控制线，设置中心桩保证距离至少为50m，同时在弯道等线形复杂区域加密中心桩，这样放样作业才能够保障施工的精度。对于高程控制点，间距需要保证在20m范围以内,这对于放样工作质量在程序上有一定的保障。

2)夯实土方：为了避免土层中的杂质对于土壤密实度造成影响，同时影响进一步的夯实作业，在夯实作业之前，需要对于土层进行清理作业；为了保障夯实作业的有效性，在夯实作业过程中将土层分为30cm左右厚度进行夯实，同时保障夯实作业过程中土层的稳定性；为了进一步的保障夯实作业的稳定性，对于土壤的含水率进行严格控制，如果含水率较高则需要进行晾晒作业，含水率较低则需要进行洒水作业。

2.3.3 混凝土浇筑

1)准备工作。混凝土浇筑作业前，需要准备好必备的工具，如磨光机、搅拌机，如现场没有电源的情况下，需要准备好备用电源；在三通一平作业后，需要保障水电供应正常，待各种准备工作作业完毕后，对施工人员技术交底后则可以进行混凝土浇筑作业。

2)浇筑过程。建筑作业首先需要防止模板在伸缩缝位置附近假装泡沫板，如果模板较为干燥需要进行洒水湿润作业，避免水分流失过多造成裂缝现象发生。如果采用现场拌制混凝土，则需要机械搅拌机的溶剂≥0.4m3，拌制完毕后需要控制好坍落度和水灰比之后，迅速运至工地进行浇筑作业。