农田灌溉防渗渠道衬砌施工技术研究

童新东

（新疆阿拉尔水利水电工程有限公司 新疆维吾尔自治区 843300）

前言

衬砌（lining）指的是为防止围岩变形或坍塌，沿隧道洞身周边用钢筋混凝土等材料修建的永久性支护结构。衬砌技术通常是应用于隧道工程、水利渠道中，多为内衬。在农田灌溉工程中，防渗渠道衬砌施工可以有效提升施工质量和工程长期价值，保证农田灌溉用水需求，同时利用混凝土结构的防渗作用，进一步提升工程建设价值。针对农田灌溉防渗渠道衬砌施工技术进行分析十分必要。

1 农田灌溉防渗渠道衬砌施工技术流程

1.1 前期准备

防渗渠道衬砌施工的第一步，是进行有效的数据收集，在前期准备阶段，需进行测量、放中线等工作。测量一般取定线方式，要求根据当地农田灌溉的实际要求确定测量方案，并评估水流的走向。走向评估需结合当地地势特点，尽量裁弯取直，减少工程量。确定渠道的基本流向和范围后，要求进行范围标注和定向标注，一般以30～50m为间隔（直线距离），进行一次标注，对水渠转弯位置进行标注（无视距离差）。对存在高低落差的位置，应评估落差大小，如果落差大于10cm，需进行标注并评估水渠走向。放中线一般以前期测量为基准，根据所有标注的情况，以10～20m为间隔，进行打桩，两根桩之间的距离没有明确长度要求，以纵坡的角度为基准。在渠道转弯处和存在落差的区域，要求予以加桩。

1.2 土模施工

土模施工是防渗渠道衬砌施工的核心环节，包括土工膜和混凝土构件施工等。在进行施工时，首先要求清理施工场地，之后按照施工方案开挖土方，对填筑土料进行测定，要求其含水量在10～30%之间，并清除土料中腐殖土和较大的杂质。应用环刀取样测试，测试指标和标准要求，如表 1 所示[1]。

表1 土料测试指标和要求

完成土料测试，且确定其质量符合使用要求，可进行渠槽开挖，要求在开挖工程中保证断面处理效果，边坡和渠道底部的预留层在20cm以上。第一次开挖为机械开挖，第二次开挖应强调处理的精细化程度，以小型设备或人工开挖为主要方式，对渠道的边坡进行平整化处理，并对断面进行压实。土模成型需要通过隐蔽工程进行，同样要求压实系数达到0.95左右，土样干容重不低于1.5t/m3。之后进行土工膜施工，要求对渠道的坡面进行全面检测，保证其光滑平整，不存在杂物和明显的凹凸面。

1.3 过渡施工与混凝土预板砌筑

过渡施工也即过渡层的铺筑，一般选用三合土、麦桔泥作为材料，确保垫层中的砂土等较大的杂物得到清理，同时不能破坏土工膜。可直接从下向上摊铺，保证摊铺的均匀性，做好压实工作。铺筑时要先渠底后边坡，为避免过渡层外露时间过长，要将施工进度与砌板、铺膜施工配合密切。混凝土预板砌筑要求严格按照规范进行，对混凝土预制板进行质量检测，保证其性能满足施工要求，包括是否存在裂缝、空洞等等。使用前，要求去除表面污染物和积水，先在渠道底部进行铺筑，之后进行渠道坡面铺筑，要求整体工程自下而上持续进行，所有预制板平整、连接缝隙紧密，防渗技术原理，如图1所示。

图1 防渗技术原理

最后进行伸缩缝的填筑，在填筑伸缩缝时，先要清理缝间的杂物及灰尘，清理干净后在缝内偏下部位置填充50#水泥砂浆，一般填充厚度为4cm。砂浆凝固后，按照设计比例，对沥青进行加热，灌入伸缩缝内，将其捣实，之后收面压光，完成施工。

2 农田灌溉防渗渠道衬砌施工技术要点

2.1 施工参数确定

在农田灌溉防渗渠道衬砌施工中，技术的要点之一是合理确定施工参数。如在我国新疆地区，土质条件不理想，水渠的防渗性能必须进行优化，以免水渗入砂土之中。在施工过程中，包括过渡层、土模施工环节在内，各个环节都要明确工作参数。要求在施工作业前，以准备阶段的测量结果为基础，出具至少2套施工方案，涵盖施工全过程并给出详细参数，之后结合实际灌溉需要和建设需要进行方案的评估，确定参数标准。如土工膜的施工，在完成初步下料后，要进行检查，对破损、孔洞等进行修补，所有修补用材料质量应达到初次用料的基本标准，补疤要超出破损部分10～20cm，如果存在搭接需要，要求上游末端压下游起始边缘，搭接长度应为20cm，避免褶皱悬空。其他环节的工作也以规范化的参数为基准，确保施工效果。

2.2 施工质量检测

施工质量控制涵盖建设的全周期，要求在建设工作开始前，根据施工方案和施工组织设计要求明确质量控制计划和权责，以混凝土预制板的质量控制为例。在预制板的制备过程中，要求保证水灰比满足设计需要，进行检测拌和过程和均匀性。在搅拌完成后进行取样测试，了解混合物的含水量，要求含水量参数与标准参数差异在2.5%以内。砂浆密度方面，以设计值为基础，差异不得大于30kg/m3，骨料的测定一般采用筛分法，应用设备进行抗压强度分析，要求试件干凝时间在14d以上，每200m3混凝土为一个批次，选取至少4件试件进行测试[2]。

完成上述测试后，对混凝土预制板进行检查，了解其是否存在缺角、边缘不平整等问题，如果预制板问题较大、较多，应予以弃置，如果预制板仅存在小型问题，应进行修补，首先对其表面作平整处理，清除杂物，之后选取强度标准不低于混凝土预制板标准的材料进行修补，将水泥浆、砂浆等均匀涂抹于预制板表面，或者灌入缝隙、小空洞中，将其放置于阴凉干燥处，使其自然干凝，与预制板形成一个整体。在预制板干凝的过程中，要求进行洒水养护，干凝后进行厚度、长度测试，要求其厚度与设计标准之间差值不超过0.5cm，长度差不超过0.8cm。其他测试内容还包括抗压强度、平整度等等，均以设计标准为基础进行分析。

2.3 重点技术选取

农田灌溉防渗渠道衬砌施工中，存在多项专业技术要求和施工环节，要求合理进行技术选取，以保证施工质量。在渠道施工时，首先进行场地清理，并扩大清理范围到坡外0.5m。土方开挖技术分为两个环节，即机械开挖环节和人工开挖环节，由于水渠的宽度、坡度存在一定要求，单纯进行机械开挖可能难以控制挖掘参数，因此机械挖掘只在工程早期阶段进行，完成大范围基础挖掘后，通过人工进行水渠内坡的处理，并控制土层厚度。碾压机械进行分段碾压施工时，分段部分的两端的搭接长度两端搭接长度应不小于1.5m，而对于碾压机械工作不到的边角位置，可以实施人工夯补[3]。

3 实例分析

新疆维吾尔自治区某地进行防渗渠道衬砌施工，工程牵涉到约4500亩农田灌溉，属于当地农田灌溉工程的分支工程，建设总投资259.5万元，拟定工期为6个月。为求保证建设效果，施工单位和建设单位进行了方案探讨，确定了机械挖掘、人工补挖等等一系列工作的基本要求和工序，并于2017年4月开始工程建设。在建设过程中，监督方以及施工方、建设方共同成立管理小组，对各相关工作环节进行管理。在预制板的制备过程中，管理小组发现预制板养护工作不到位，人员洒水养护间隔过长，导致预制板出现小裂缝，该批材料没有投入使用，再二次制备的过程中，管理小组明确要求以2h为间隔进行洒水养护，应对当地较为干燥的气候条件，有效保证了混凝土预制板的质量。在防渗渠道衬砌施工全过程中，未发现其他重大问题。最终工程历时5个月零17d完成，耗资258.2万元，未出现超支问题。分段监测和总体监测效果良好，无渗水情况，在存在落差的位置，水流也能够按设计方向流淌，满足设计要求。

4 总结

综上，现代农业生产对渠道要求越来越高，应在传统技术基础上尝试突破和加强。农田灌溉防渗渠道衬砌施工技术是现代化农业灌溉的核心技术之一，流程上看，强调前期准备的有效性，之后进行土模施工、过渡施工与混凝土预板砌筑。技术要点包括施工参数确定、施工质量检测和重点技术选取等。实例分析证明了上述理论的价值，可以作为参考，推广于后续各地的渠道建设工作中。