小型水利工程矩形渠道施工技术

曾志民

（邵东市上沙江水库管理所，湖南邵东 422800）

0.引言

近几年，自然灾害发生频率有所提高，为保证持续发展，各地政府纷纷选择兴建小型水利工程。作为建设水利工程的重要一环，渠道施工对材料、技术所提出要求极为严格，要想使渠道价值得以实现，关键是要以现场情况为依据，结合项目特点对技术进行管理。本文所讨论矩形渠道的特点为截面呈矩形，对其加以使用一方面能够控制项目占地面积，另一方面可降低操作难度。现阶段，矩形渠道已得到了较为广泛的运用，围绕其展开讨论自然很有必要[1]。

1.项目概况

某地计划建设小型水利工程，该项目覆盖3个镇、4个乡及140个村，具有施工范围较大的特点，施工效果往往会给辖区发展产生深远影响。为保证辖区在抗涝、防洪方面所提出要求得到满足，使该项目获得更为可观的社会与经济效益，施工方选择以现场地形、地质还有水利条件为依据，对矩形渠道进行建设，同时根据现场情况对配套设施进行安装。具体方案如下：在辖区内建设3座提水泵站和6座拦河堰，在改造原有渠道的基础上，新增18条渠道，确保水利工程兼具雨季防洪、节水等功能[2]。

2.矩形渠道的施工策略

2.1 前期准备

2.1.1 设计方案

施工开始前，施工方应派出专业人员对现场水文、地质情况进行实地勘测，基于相关标准和现场情况，对施工方案进行设计。有关人员应以水利兴修针对矩形渠道所制定兴建比例为依据，对施工质量加以控制，保证所建设矩形渠道可发挥出应有作用，为当地生产建设还有农业灌溉提供支持[3]。

考虑到渠道所表现出灌溉能力往往与其高度密切相关，在设计阶段，有关人员先要对渠道水深进行计算，再根据计算所得结果，对渠道净高加以确定。在此期间还需要对渗漏问题加以考虑，制定与现场情况相符的防渗方案，保证防渗层厚度达标，如果水流速度达到过超过3m/s，则可酌情增加防渗层厚度，将日后出现渗漏或类似问题的概率降至最低。

2.1.2 购入材料

为确保矩形渠道质量达到项目要求，在前期准备阶段，施工方通常需要购入多种材料，各类材料的性能及质量均会给渠道功能产生影响。由此可见，要想使渠道施工相关工作得到高效开展，前提是对材料质量进行严格控制，确保进场材料均能够达到项目要求，以免由于材料不达标，给项目质量及后续使用造成不必要的问题。在采购材料的过程中，有关人员需要做到以各环节所给出材料标准为依据，对市面现有材料的性能、单价及质量进行综合对比，选择口碑和信誉度良好的供货商，并与其达成长期合作关系。对于尚未进场的材料，有关人员应对其质量及性能进行全面验收，只有通过验收的材料才能顺利进场，并被运用在后续的施工中。

2.1.3 渠道放样

需要在前期准备阶段完成的工作还包括渠道放样，有关人员应以设计方案为依据，利用经纬仪对渠道中心线加以确定。除特殊情况外，各直线段相邻中心桩的距离均应被控制在50m左右，弯道区域可酌情缩短相邻中心桩间距，但不得短于5m。利用钢尺对中间距进行测量，确保实际距离和预设距离间的误差不超过1/1000，同时角误差不得超过30°[4]。在此基础上，借助水准仪对桩点实际高程加以确定，结合相关参数对是否需要进行挖方或填方进行判断。

2.2 中期施工

2.2.1 开挖土石方

作为对矩形渠道进行施工的关键一环，在正式开挖土石方前，施工方应派专人前往现场，视情况对渠道坡面加以处理，彻底清理坡面杂物，同时借助现有工具对其参数进行测量，确保坡面高度还有平整度所存在误差均未超过允许范围。

通过实践可知，坡面处理效果往往决定了后续开挖作业的质量，如果处理期间有关人员发现坡面存在含水量高、裂缝或是变形的情况，则需要尽快制定相应的处理方案，同时将问题成因、处理方案报送上级部门，待所报送内容顺利通过审批，方可根据所制定方案对现存问题进行处理。待处理工作告一段落，联合有关部门对坡面进行验收并修整。

刷坡期间应以相关标准为依据，确保放样施工科学且规范。在开挖过程中，有关人员应做到根据现场情况和设计方案，先清理现场杂物再进行开挖，以免由于杂物过多，导致开挖作业难以按照预期计划开展。本项目中，有关人员在综合考虑土石方分布情况及其他因素的基础上，最终决定通过自上而下的顺序进行钻孔爆破开挖，以此来保证填方以及挖方处于相对平衡的状态。

2.2.2 浆砌砖砌筑

该环节所取得效果往往与砂浆配置质量密切相关，要想使砂浆质量及性能达到预期水平，关键是要借助专业机械对砂浆进行充分搅拌。在正式开始砌砖前的24h～48h，通过洒水的方式对砖块进行湿润，再结合砖墙所处位置完成边线、轴线的测放工作。砌筑期间应以砌筑要求为依据，对砖块进行科学摆放，同时对灰缝宽度加以确定。摆砖期间应考虑进出口位置给整砖、灰缝所产生影响，将砖块竖缝错开。另外，考虑到砌筑砂浆性能将随着放置时间的增加而发生改变，有关人员应尽量做到随拌随用，若现场温度为常温，则要将砂浆从搅拌到使用完的耗时控制在3h内，如果现场温度偏高，则需要将砂浆使用时长缩短为2h。在砌筑砌墙的同时进行刮缝，保证刮缝所产生多余砂浆被及时清除，并严格控制其深度，做到深浅一致。

2.2.3 浆砌石砌筑

在本项目施工期间，有关人员以现场情况为依据，最终决定通过铺浆的方式，对浆砌石进行砌筑。为确保砌筑效果达到预期，有关人员指出应将砂浆稠度控制在40mm左右，同时考虑到水泥质量往往会给砌筑效果产生直接影响，要想使项目效果达到施工要求，应优先选用优质水泥。另外，以下几方面内容同样需要引起重视：（1）施工所用砂料为中砂，级配良好、质地坚硬且洁净，对应细度模数以2.6～2.8为宜。（2）施工所用石料无裂缝且质地坚硬，不仅具有良好的耐风化性能，其他力学指标也与项目要求相符，最小边不得短于20cm[5]。（3）砌筑期间应科学设计砂浆配合比，以试验所得出结果为依据，对配合比进行调整。（4）以分层砌筑为主要原则，先对石块进行平卧，再通过内外搭接、上下错缝的方式，开展后续砌筑工作，确保任一石块均具备应有的稳定性及可靠性。

砌筑石块期间，通常需要先砌筑角石，再砌筑面石，待上述工作告一段落，方可着手对腹石进行砌筑，确保砌筑过程中砌体高度上升速度均匀。在开展上述工作时，有关人员应以项目要求为依据，对各层砌筑高度加以控制，本项目对砌筑高度所提出要求为不超过1m。在完成摆放石料的工作后，由专人负责对相邻石料间的缝隙进行灌浆，通过振捣的方式增加砂浆密实度。若经过振实的缝面，其高度较初始高度有所下沉，则需要在对上层平缝进行铺浆期间对其进行填充。在砌筑作业告一段落并且顺利通过检验后，有关人员便可对其进行勾缝，勾缝所用砂浆需要按照1:1.5的比例单独进行拌制。为确保勾缝处理效果达到预期，施工方应派专人对尚未勾缝的砌体进行处理，保证砌体表面没有砂浆残留。完成上述工作后，统一进行清缝，除特殊情况外，清缝工作均应在砌筑后24h内进行，清缝深度与宽度的比值应被控制在2:1左右，同时要保证清缝宽度较砌缝宽度略大，通过仔细清洗缝槽的方式确保缝槽内无积水、砂浆残留，以免给整体施工质量造成不良影响。

2.2.4 浇筑混凝土

对混凝土进行浇筑时，先要保证所用材料性能理想且质量符合要求。在制作混凝土期间，有两方面内容需要引起重视，一是对原料质量进行严格控制，二是视情况确定配合比，保证配合比合理且科学。正式进场前，派专人对水泥进行全方位验收，只有通过验收的水泥才能投入使用。混凝土所用砂料的粒径、级配均应当符合项目要求，同时保证其含泥量不超过1%。施工所用水还有骨料同样应当达到行业标准，在此基础上，着手开展配合比设计工作，结合试验效果确定最终配合比，严格控制材料用量，由此来为混凝土整体性能提供保障。

在本项目中，考虑到渠道施工需要使用大量混凝土，施工方计划购入0.4m3的拌和机对混凝土进行拌和，确保拌和所得混凝土重量可达到施工要求。对混凝土进行浇筑时，需要以行业所提出规定为依据，严格控制每层所浇筑混凝土的厚度，待浇筑作业告一段落，方可过渡到后续的养护环节。一般来说，养护作业和浇筑作业的间隔不得短于12h同时不得超过18h，有关人员应视情况确定养护模式及具体方法，通过科学养护的方式，为混凝土质量提供保障。若项目建设期间外界温度较高且空气相对干燥，则需要提前养护开始时间，先洒水再对混凝土进行覆盖，避免由于暴晒导致混凝土出现裂缝。除特殊情况外，养护时长均应达到14d或以上，夏季养护时长可酌情延长至28d，若外界温度未达到5℃，则需要在混凝土表面覆盖麻袋或是草垫，避免温度骤降导致混凝土性能不理想。

2.3 后期养护

待项目施工告一段落，施工方应派专人前往现场，以实际情况为依据，尽快拟定切实可行的养护方案，确保矩形渠道可获得全面且有效的养护。例如，对于已完成浇筑的混凝土，有关人员可在其表面覆盖塑料薄膜，并通过定期喷水的方式，保证混凝土始终处于较为湿润的状态，以免由于水分蒸发过快，导致混凝土出现收缩裂缝，给其整体性能造成负面影响。再例如，如果现场温度偏低，有关人员应尽快落实保温养护的工作，为混凝土性能提供保证。

3.矩形渠道的管理要点

结合实践所积累经验可知，对矩形渠道进行施工时，应将管理重心落在以下方面：首先是技术交底。本项目的现场条件较为复杂，为确保施工效果达到预期，有关人员提前制定了完善的施工方案，同时联合施工方对施工期间所用到技术进行交底，确保施工方对施工要点具有系统且全面的了解，将不必要问题出现的概率降至最低。其次是对技术档案进行建立。施工期间应对技术档案进行建立，确保档案可如实记录各环节所使用技术及管理措施，同时标明问题、成因和解决方案，供其他人员翻阅与使用。最后是密切关注项目投运情况。对项目运行进行管理，确保潜在问题可被及时发觉并得出处理，在保证项目性能的前提下，对其使用寿命进行延长。以渠道结构施工为例，期间有关人员应保证渠道顶部不存在积水，以免积水渗入防渗层。与此同时，还需要密切关注防渗层顶部的密封情况，确保封顶后防渗层不存在裂缝或其他质量缺陷。

4.结论

作为构成国内水利体系不可缺少的一部分，对小型水利工程进行建设的关键为渠道建设，在对矩形渠道进行施工期间，要想使施工质量达到预期，一方面需要以现有技术标准和施工流程为依据，根据现场情况对施工技术进行优化。另一方面要加大监管力度，使监管工作贯穿项目始终。事实证明，只有这样才能使工程质量得到大幅提升，同时使水利工程拥有持续发展所需的强大动力。