Ｕ型渠道滑模施工中存在問題的探討

楊會斌　張　勇

摘要:U型防滲渠作為重要的節(jié)水措施之一,在平原地區(qū)渠系配套工程已被廣泛推廣應(yīng)用。近幾年在平原區(qū)引進了不少先進的U型渠施工機械,成立了專業(yè)施工隊伍,建立了U型渠防滲網(wǎng)。根據(jù)施工階段及工程運行情況來看,也發(fā)現(xiàn)了一些問題和不足。針對這些問題,采取了相應(yīng)的處理措施,經(jīng)過逐步改進,取得了較好的效果。本文就施工中存在的問題進行分析探討,并提出了相應(yīng)的解決方法。

關(guān)鍵詞:U型渠;滑模;土模

目前,渠道配套工程已大量采用防滲渠輸水,作為最佳水力斷面的U型渠施工,也由原來的預(yù)制、安裝,逐步發(fā)展到現(xiàn)場機械滑模澆注一次成型,施工質(zhì)量、施工速度均有較大提高,防滲效果好,輸水阻力小,且省工、省料、造價低廉。

1存在的主要問題:

土模成型不密實、質(zhì)量較差。U型渠滑模施工的第一道工序就是做土模,它的質(zhì)量直接影響砼澆筑施工及建成后渠道的正常使用。施工中發(fā)現(xiàn)主要存在的問題是:土模使用的土料含水量不符合要求,分層填土過厚,人工夯實達(dá)不到設(shè)計標(biāo)準(zhǔn),特別是當(dāng)填方渠道兩側(cè)填土斷面過小,土的密實度不夠時,很容易出現(xiàn)渠道因基礎(chǔ)較差而發(fā)生的沉陷變形,致使邊坡失去支撐而破壞。

砼含水量控制不均,拌和不均。采用滑模澆注砼容易出現(xiàn)邊坡坍塌或振搗不密實。當(dāng)按規(guī)定的配合比用攪拌機拌和后,隨著渠道施工的延伸,砼在較長距離的運輸中容易出現(xiàn)離析現(xiàn)象。使用滑模澆注砼時,如砼含水量大,即使滑模移動速度不快,也容易出現(xiàn)邊坡坍塌下滑現(xiàn)象而無法施工。而含水量偏小,或牽引速度過快,則很容易出現(xiàn)振搗不實,表面存在蜂窩、麻面,影響工程質(zhì)量和美觀。

忽視U型渠頂部邊沿的結(jié)構(gòu)處理。邊沿寬度、厚度過小、質(zhì)量較差,容易導(dǎo)致工程使用后首先產(chǎn)生邊沿破損,從而影響渠道本身的正常使用。在滑模施工中,往往只注重U型渠自身的成型質(zhì)量,而忽視邊沿處理,但工程交付使用后,渠道本身不易受損,恰恰起保護作用的兩側(cè)邊沿最容易受損破壞,從而影響渠道的整體性能。

橋、涵、閘的配套建設(shè)不完善。根據(jù)部分建成渠道的運行情況看, U型渠本身質(zhì)量較好,標(biāo)準(zhǔn)較高,但配套的橋、涵、閘不完善,或質(zhì)量較差,極不協(xié)調(diào),不但造成灌溉、交通不便,也影響了渠道的正常使用和效益的發(fā)揮。特別是引水口的設(shè)置,有些僅在U型渠邊坡開口,不加出口引渠,當(dāng)放水灌溉時,引水口水流很容易沿渠底邊下滲至兩側(cè)回填土層,造成土體沖刷、沉陷、變形而出現(xiàn)空洞,使單薄的渠道失去支撐而破壞。有些渠道在很長距離內(nèi)不設(shè)交通橋,為了跨渠耕作,經(jīng)常在渠道上直接搭板過人過車,使單薄的渠道邊沿因受壓過大而受損。另外,閘門設(shè)置不當(dāng),質(zhì)量較差,開啟不便,阻水嚴(yán)重,運行管理困難,也直接影響了U型渠功能的發(fā)揮。

2解決方法與處理措施

2.1土模成型工藝及質(zhì)量保證措施

由于土模既是渠道的基礎(chǔ),又起到澆注砼底模板的作用,要求夯填土必須密實, 自身穩(wěn)固。渠底部施工清基時,應(yīng)達(dá)到原狀土層,遇水坑或填方段,首先要清除表層腐殖質(zhì),再用土料分層回填夯實至設(shè)計高程;或下部用砂回填,水灌密實,上部用土夯實,以便與兩側(cè)土模形成整體。基礎(chǔ)處理完畢,可支撐鋼模,兩側(cè)按設(shè)計寬度分層填土,人工夯實打密實,形成土模。所用土料的含水量應(yīng)符合要求,以防含水量過大或過小。對于地上渠,因全部為回填方,夯實斷面要相應(yīng)加大,使U型渠兩側(cè)有足夠的支撐保護。頂部邊沿土模施工時,可用寬20cm、厚10cm的方木緊靠鋼模夯打擠壓,可形成設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)斷面。

2.2砼澆注與滑模成型工藝

首先要根據(jù)施工渠道長度,選擇合適的砼拌和位置,并盡量設(shè)在施工范圍的中間地帶,減少運輸距離,防止砼因運輸而離析,注入模具料斗的砼應(yīng)保持拌和的均勻性,同時模具移動應(yīng)均勻,以防邊坡坍塌或出現(xiàn)蜂窩麻面。對局部蜂窩、麻面的處理,可用高標(biāo)號水泥砂漿,在U型渠砼表面初凝時充填壓實,然后用毛刷對表面進行拉毛處理,使之結(jié)合牢固。

2.3渠道邊沿的結(jié)構(gòu)處理

應(yīng)保證U型渠頂部邊沿有足夠的寬度和厚度。根據(jù)不同過水?dāng)嗝鎁型渠的使用情況,邊沿頂寬20~30cm,厚度大于10cm較合理,其整體性較強,能夠較好地起到保護渠道的作用。在滑模施工時,槽身與邊沿澆注要同步進行,應(yīng)確保振搗質(zhì)量,同時要注意渠道內(nèi)外邊坡沿線條一致,表面封頂要壓光處理,確保整體美觀。

2.4橋、涵、閘的配套建設(shè)

高標(biāo)準(zhǔn)U型渠應(yīng)有同標(biāo)準(zhǔn)的橋、涵、閘相配套,灌溉引水口要按設(shè)計要求在土模施工時預(yù)留,待砼澆注完成后,自引水口結(jié)合部向外接出水引渠,并設(shè)置小型閘門,便于灌溉管理。為防止引水口滲漏破壞渠道邊坡土體,要求引渠護砌長度應(yīng)大于1.5m,且在引水口底部采取沖刷、淘刷措施。

節(jié)制閘設(shè)置要保證開啟后不影響U型渠的正常輸水,邊墩、閘門無阻水現(xiàn)象。閘門一般用平面鋼閘門,斷面尺寸較小時可用角鐵作邊框,中間設(shè)提升閘門,結(jié)構(gòu)簡單、使用方便、質(zhì)量可靠、投資也較小。當(dāng)斷面尺寸較大時,要按水閘設(shè)計規(guī)范建設(shè)相應(yīng)的墩、臺和啟閉設(shè)備。

交通橋的設(shè)置要考慮耕種的實際問題,間隔一定的距離,應(yīng)建設(shè)簡易跨渠板橋,可用砼預(yù)制橋板安裝。橋板不能直接支撐與渠道邊沿上,應(yīng)在渠外側(cè)另設(shè)基礎(chǔ)支撐橋板,以防損壞渠道。

總之,平原地區(qū)渠道防滲施工中采用滑模現(xiàn)澆U型渠技術(shù),在我國目前經(jīng)濟條件下,作為減少有效輸水損失的節(jié)水措施之一,值得積極推廣應(yīng)用,產(chǎn)生的經(jīng)濟效益非常顯著,根據(jù)渭南市專業(yè)隊伍施工分析,同等標(biāo)準(zhǔn)的U型渠比石砌渠可節(jié)約工程造價30-40%,施工周期縮短一半,且輸水速度快,阻力小,外觀美觀,節(jié)水效果明顯。特別是專業(yè)隊伍施工,機械化程度高,技術(shù)嫻熟,施工質(zhì)量有保證,對解決當(dāng)前農(nóng)田渠道配套,鄉(xiāng)村有資金無技術(shù),個體包工隊施工質(zhì)量差的問題起到了積極的作用。