混凝土套衬渠道施工要点

申再华

（甘肃省金昌市永昌县水务局，甘肃 金昌 737200）

1.基本情况

二坝输水渠位于甘肃省河西走廊东部的金昌市永昌县境内，位于永昌县城东2.5 公里， 始建于1964 年，主要承担着沿途城乡人民群众的生活用水及农田灌溉任务，是保障金昌市工农业生产和城市生活用水的主动脉。输水渠全长16.8km，设计流量15m3/s，加大流量20m3/s，渠道纵坡1/60~1/80。渠系建筑物共有52 座，其中有灌溉节制闸4 座，分水闸9 座，渡槽3 座，车桥15 座，人行便桥8 座，跌水2 座，倒虹吸1 座，洪水入口2 处，跨渠涵管2 处，还包括沿途后建的六座梯级水电站的节制闸6 座。经过50 多年的运行，该渠自然老化、超期服役，特别是冬季输水时间长，渠道冻胀破损严重，普遍存在浆砌石开裂脱浆、塌落、渠坡沉陷、渗漏严重等问题，已经不能，维持正常的运行，严重影响了下游城乡居民的生活用水和工业生产的可持续发展。为了提高渠道输水能力和渠道水的利用率，确保金昌市工农业生产和城市生活用水安全，水行政主管部门积极争取资金，逐年对二坝输水渠进行套衬改建，从而有效提高了水资源的利用效率， 为节约用水创造硬件条件。

2.套衬型式

因二坝干渠经过五十多年的运行，渠道的走向及高程，灌溉规模等规划设计方案基本 定型，地质条件良好，已形成了比较完整的灌溉、防洪体系，渠床基础经过几十年运行已沉积稳定，所以渠道改建在原址、原线路上进行。该渠现浇混凝土纵坡以原渠底纵坡为准，在不影响渠底混凝土厚度的情况下适当调整套衬渠底的纵坡。保证套衬混凝土厚度符合设计要求。

2.1 套衬渠道横断面的确定

根据干渠现状，近年来，通过不断的探索实践改进等多方案比较，确定采用原断面形式，平底梯形断面。由于渠道的纵坡变化大，根据设计流量所计算的渠道横断面尺寸也有所不同。就9+100 到10+100 为例；横断面设计为底宽2.09 m，口宽5.3 m，渠深1.55 m，边坡1∶1.03。

2.2 套衬渠道厚度的确定

套衬厚度直接影响到渠道的质量和运行寿命。套衬厚度即要经济又能保证渠道质量，确定套衬厚度，主要考虑以下几点：一是要选择与原渠道边坡尽可能相近的边坡系数。二是要对变形的地段全部做横断面测量，对比其变形程度，同时要校正纵断面中心桩位置，以供确定套砌厚度。三是渠底套砌厚度要以是否能满足边坡套砌厚度为前提，太厚使边坡套砌厚度也相应增厚，这样就会造成极大的浪费；太薄则使边坡套砌厚度相应变薄，不能保证工程质量。四是确定的套砌厚度适用于整个渠道。根据以上四点，确定混凝土套砌渠道的渠底宽比原渠底缩小16 cm，渠底套衬厚度为20 cm，边坡套衬厚度为20 cm 渐变至16 cm（坡脚20 cm，坡顶16 cm）。

3.施工放线

3.1 纵断面

衬砌前复测渠道中线及渠底纵坡，尤其中心桩的控制是套衬渠坡厚度的关键，必须校正准确，误差为±2 cm。旧渠边坡校正时要认真细致，按50 m 一段进行校正。根据实测边坡资料，采取既要保证混凝土厚度，又不影响过水能力的边坡系数，避免因中心不正，渠坡变形，造成套衬混凝土偏厚和偏薄的弊端。

3.2 横断面

首先测定渠道轴线，确定恢复渠道部位。将原渠冻胀鼓起、塌陷破损及冲毁的地方拆除，将基础污泥清除干净，置换新的垫层，再用M5 砂浆固面，使恢复后的断面和原渠断面一致，不影响套衬渠道的混凝土厚度。

3.3 打凿锚眼

为了使套衬混凝土和旧渠浆砌石在施工过程中不产生滑坡，需要在原渠道浆砌石坡面上开凿（人工或者机械）锚眼，在渠坡上开凿直径25 cm、深25 cm 大小的两排锚眼。二坝渠施工时锚眼间距以左右1.5 米，上下1 米。在套衬前要将整个渠道进行泥沙清洗，杂草铲除，水垢刷洗。这样有利于套衬混凝土和旧渠浆砌石表面牢固结合。

4.配合比

混凝土配合比（重量比），在施工之前，把实验确定的混凝土配合比按现场砂石料的含水率调整成现场配合比。混凝土采用机械搅拌，严格控制混凝土的配合比，做到挂牌进料， 严格过秤，专人上料，专人负责，以确保混凝土配合比的准确性。混凝土在施工过程中严格按照设计要求控制粗细骨料质量，对其超径逊径、含泥量和砂的细度模数进行现场试验，试验合格后才能准许使用。细骨料（天然砂）质量技术要求见下表：

序号 项 目 指标 备注1 含泥量（按重量计%） ≤1 不应含有黏土团粒2 硫化物及硫酸盐含量按重量折算成SO3 计 ≤0.5 3 有机质含量 浅于标准色 如深于标准色，应进行混凝土强度对比试验其强度降低不应大于15%4 针片状颗粒含量（按重量计%） ≤15

粗骨料（碎石或卵石）质量技术要求

5.混凝土拌和及运输

拌和机上料容量应严格控制，将一盘配合料按砂、水泥、石子的顺序依次加入料斗，然后将水和生料同时注入拌筒。需拌和至混凝土成份、色泽、稀稠均匀一致为止，最短拌和时间不得小于2 分钟。混凝土运输应符合迅速、安全、经济等原则。应尽量减少混凝土运输距离，运输过程中不得摇晃颠簸，以免产生离析、漏浆现象。混凝土运达施工现场后，先经工地实验人员检查核实配料单是否符合配合比要求，塌落度是否满足要求。当混凝土在运输过程中发生离析现象时，在运达浇筑现场后，应在钢板上人工拌和3-5 次，严禁加水，每次卸料后，应及时对运输工具清洗。混凝土拌和结束至浇捣，其间隔时间一般不超过30 分钟。

6.混凝土施工

结合近几年混凝土套衬渠道改建经验，确定现浇混凝土强度标准：渠底采用C25，渠坡采用C20。渠道浇筑顺序为先浇筑渠底后浇筑渠坡，以渠底混凝土为支撑，便于浇筑渠坡。渠底和渠坡最好采用跳仓法施工，即隔一段浇一段。相邻两段间隔时间不少于7 天，这样可以解决大体积混凝土收缩应力及水泥水化热作用而出现的裂缝问题，也解决了大方量混凝土连续浇筑施工的技术问题。先根据设计方案，确定模板中线、高程、放线位置、精确无误后，再在原渠道浆砌石基础上用墨线弹放渠道中线的垂线，便于随时校核。避免施工过程中模板走样。边模提前采用符合要求的钢模。浇筑时，采用人工用铁锹入仓、平仓，用长3 米的木尺刮平，用振动棒在模板边角及重点部位振一遍，再用平板振动板振动两边，然后用木抹找平， 铁抹压光，在混凝土初凝前再一次用铁抹压实收光。并且在混凝土初凝后拆除钢模。

7.伸缩缝

伸缩缝施工是水利工程施工的非常关键的环节，必须严格按设计图纸的要求一丝不苟地 做好该项工作。由于渠道水悬移质、推移质多，渠底两侧与坡脚处设置的纵向伸缩缝，经过一两年的运行大部分就被冲刷掏空，形成自然裂缝，造成渗漏，维修量大，费用高。根据实际情况，渠底两侧与坡脚处的纵向伸缩缝，直接按施工缝处理。在补仓过程中重点控制两块混凝土板中间6 止水部位的伸缩缝。原设计横向伸缩缝每5 m 全断面设置一道，但容易造成混凝土坡面裂缝，后改为每3m 全断面设置一道，运行效果良好。伸缩缝设计缝宽3 cm，填充材料自下而上依次为：底部夹4-12 cm 聚乙烯闭孔板，中间为3 cm聚氯乙烯胶泥填缝，上部是3 cm 的沥青砂浆填缝。具体操作方法：一是聚乙烯闭孔板安置随混凝土衬砌同时进行，上部预留6 cm；二是聚氯乙烯胶泥采用热灌注，首先将聚氯乙烯切割成3-5cm 见方，放入容器中加热搅拌， 温度至120-130℃，保温3-5 min 使软膏充分软化，然后将其装入容器沿伸缩缝自上而下进行浇灌，为保证聚氯乙烯胶泥厚度，必要时进行二次浇灌；三是沥青砂浆采用一只容器烘干砂，另一只容器加热熔化沥青，将烘干的砂子与熔化的沥青按设计配合比均匀拌合、加热，然后将其捣入伸缩缝中，用烧红的扁铁将其表面压光，表面略低于表面约3mm，这样伸缩缝就起到了止水及弹性伸缩的作用。

8.养护

养护对混凝土的强度和耐久性十分重要，混凝土浇筑12小时以后，应及时进行自然养护，保持适宜的温度和湿度，使水泥水化作用充分彻底，防止收缩裂缝，保证混凝土达到应有的强度和耐久性。高温、炎热天气应提前养护，应适时洒水或用微灌方法保持模板和混凝土的湿润，养护用水的水质同拌和用水。拆模后应采用草袋、草帘、麻袋、土工布、塑料布等及时覆盖，以免雨水浇淋或冻融破坏。养护时间一般不小于14 天。

9.结语

现浇混凝土套衬渠道施工质量控制的实现，能够促进渠道工程应用价值的提升。因此在实际施工过程中，需要掌握施工技术要点，做好混凝土浇筑、养护等工作，保证施工进度与质量，促进现浇混凝土套衬渠道施工技术水平的显著提升，满足绿色环保施工要求，促进社会经济的可持续发展。套衬混凝土渠道实施后不仅提高了渠道水的利用率，还减少渗漏损失，节约了水资源，缓解了上下游水资源紧张的矛盾。套衬渠道的防渗、抗冻、抗冲刷能力显著提高，施工方法、施工工序也大为简化，所以套衬渠道施工技术具有广泛的实用价值和推广意义。