灌區(qū)渠道工程質(zhì)量的控制與管理措施

郭學(xué)美 孫興超

（山東省濱州市韓墩引黃灌溉管理局，山東濱州 256621）

工程質(zhì)量控制管理是灌區(qū)水利設(shè)施高效穩(wěn)定運行的生命線，是建設(shè)高質(zhì)量 “惠民”工程的基本保障。項目質(zhì)量貫穿于整個工程建設(shè)過程中，是建設(shè)、設(shè)計、施工、以及監(jiān)理等單位部門相互協(xié)調(diào)控制管理的重要工作內(nèi)容。從進場原材料到最終成品，從施工方案到施工措施等過程中，均必須重視工程質(zhì)量控制管理，以保障工程項目建設(shè)高效穩(wěn)定的進行。灌區(qū)渠道建設(shè)或節(jié)水改造工程項目，從表面看似乎只是簡單的水能資源的引水灌溉，加上受傳統(tǒng)重水庫設(shè)施建設(shè)輕灌區(qū)質(zhì)量管理理念的束縛，在灌區(qū)建設(shè)過程中，普遍存在建設(shè)各方對渠道工程質(zhì)量不重視現(xiàn)象發(fā)生。實際工程中，由于灌區(qū)工程建設(shè)存在點多、面廣、戰(zhàn)線長等特殊性，工程建設(shè)區(qū)多處于丘嶺地區(qū)，地形地貌地質(zhì)條件較為復(fù)雜，加上對灌區(qū)地質(zhì)勘測力度普遍較差，如果在工程施工建設(shè)階段不加強質(zhì)量控制管理力度，就會在施工過程中因設(shè)計質(zhì)量和施工質(zhì)量與工程特性不匹配而給工程留下巨大的安全后患，給后期運行管理帶來很多麻煩，同時還會影響到灌區(qū)周圍人民生命財產(chǎn)安全［1］。

防滲漏是灌區(qū)渠道工程建設(shè)質(zhì)量控制管理的重要內(nèi)部，國內(nèi)外研究學(xué)者在渠道防滲漏課題中對新技術(shù)、新材料開展了大量的研究分析，也取得了相當(dāng)多的研究成果，并在實際工程中得到廣泛推廣應(yīng)用。混凝土襯砌是灌區(qū)渠道工程中一種較為理想的渠道防滲解決措施，可以適應(yīng)不同的地質(zhì)條件和各級渠道。在灌區(qū)渠道工程建設(shè)和后期運行管理中，需要加大對渠道防滲工程質(zhì)量控制管理力度，保障渠道發(fā)揮出高效穩(wěn)定的良好功能，有效避免各類“棄水”事故的發(fā)生，延長工程的綜合使用壽命，充分發(fā)揮灌區(qū)防滲渠道在節(jié)水、節(jié)地、節(jié)工、增產(chǎn)等方面的經(jīng)濟效益。

1 灌區(qū)渠道工程施工質(zhì)量控制管理

1.1 施工測量

在項目施工前，首先要進行施工測量以復(fù)核設(shè)計單位提交的工程建設(shè)區(qū)的坐標(biāo)系統(tǒng)和高程系統(tǒng)。工程實際應(yīng)用中通常采用附合測量法來復(fù)核交樁點的坐標(biāo)、高程數(shù)據(jù)。當(dāng)復(fù)核工作完成后，施工單位就會依據(jù)已有的復(fù)核成果，按照設(shè)計圖紙要求沿渠線布置用于指導(dǎo)工程施工的加密樁。為了保障加密樁在施工過程中不受施工的影響，讓工程順利開工建設(shè)，需要將其盡量布置在堅固的地面上。用于軸線控制的加密樁布置設(shè)計時，應(yīng)該采用前方交會法構(gòu)成相應(yīng)的小三角網(wǎng)，這樣可以在保證軸線點精度的前提下便于軸線網(wǎng)點的系統(tǒng)布置。用于控制高程的加密樁布置設(shè)計時，主要采用閉合測量法，且加密樁的布置密度應(yīng)按照每50m設(shè)置一個進行，這樣既能方面現(xiàn)場施工的就近測量控制，又便于相鄰點間施工誤差的快速核對，以提高工程施工質(zhì)量綜合水平［2］。

1.2 防滲渠道開挖和回填

灌區(qū)渠道工程在進行大斷面開挖時，首先利用相關(guān)的土方開挖機械進行成型粗挖工作，直至開挖斷面基本成型。當(dāng)要進行渠道斷面混凝土澆筑時，就需要進行人工精削預(yù)留的開挖土層至標(biāo)準(zhǔn)斷面，這樣就可以在保持渠道土膜表面光潔的基礎(chǔ)上，確保土膜中的水分不致大量蒸發(fā)，有效提高混凝土澆筑質(zhì)量。在渠道開挖過程中，人工精削土膜間距應(yīng)嚴(yán)格控制在10m，并在10m段兩側(cè)按設(shè)計要求挖出標(biāo)準(zhǔn)的澆筑斷面，然后在兩個標(biāo)準(zhǔn)斷面間拉緊橫線作為開挖參考線，從坡上至坡下逐一進行開挖工作。在開挖過程中，要同步用坡度尺進行逐段檢查，反復(fù)修整，直至滿足相關(guān)規(guī)范或設(shè)計要求，以提高渠道開挖工程的綜合質(zhì)量水平。

渠堤土方的回填是一項涉及內(nèi)容較多的復(fù)雜工作。首先要清除渠道填筑范圍內(nèi)的所有雜物，然后進行灑水濕潤工作，再分層攤鋪經(jīng)檢驗合格的不同回填土料，并按照要求進行分層夯實。在用打夯機進行回填土料夯實過程中，應(yīng)該嚴(yán)格將鋪土厚度控制在30cm左右，并通過相關(guān)的試驗，嚴(yán)格將夯實后的回填土料的最優(yōu)含水量和最大干容重控制在設(shè)計允許范圍內(nèi)［3］。

1.3 防滲混凝土澆筑

（1）混凝土定型模具。坡底混凝土防滲是灌區(qū)渠道防滲工程常采用的措施。在進行渠道斷面設(shè)計時，由于不同渠段水力特性、工程地質(zhì)條件等有所差別，因此，為了提高灌區(qū)渠道綜合使用效率，不同渠段的斷面結(jié)構(gòu)也是不相同的，也就是說渠道坡底混凝土防滲結(jié)構(gòu)由于其特殊結(jié)構(gòu)要求，傳統(tǒng)的建筑物定型模板不適應(yīng)其多形斷面的要求，需要根據(jù)混凝土結(jié)構(gòu)形式按照設(shè)計要求自己設(shè)計。

灌區(qū)渠道澆筑混凝土中常用的定型模件大致包括：襯砌分塊的四周檔板、伸縮縫定型夾板、支撐支架、以及澆筑邊坡用的外模等幾類。底板和邊坡順?biāo)鞣较虻臋n板應(yīng)該全部采用承插式結(jié)構(gòu)，且混凝土檔板材料應(yīng)選用與混凝土厚度相匹配的槽鋼，然后在槽鋼上按混凝土設(shè)計分縫長度要求來焊接鋼板，自制成承插槽口。在垂直與水流方向上用插在槽口伸縮縫夾板作為混凝土定型結(jié)構(gòu)的兩側(cè)檔板，且夾板尺寸應(yīng)與伸縮縫設(shè)計尺寸相匹配。

（2）混凝土澆筑。在灌區(qū)渠道底板混凝土澆筑過程中，常規(guī)混凝土澆筑方法便可以滿足相關(guān)規(guī)范或設(shè)計要求。對于邊坡混凝土澆筑時，由于邊坡受水力影響較大，其澆筑混凝土的配比要求是二級配粗骨料，而且在混凝土澆筑過程中，要在試驗段進行多次現(xiàn)場同步試配。邊坡混凝土的配比推薦為：粗骨料20～40mm石子與10～20mm石子兩者間的摻放比為2∶8；水泥按每立方米用量為380kg配料。這樣不僅可以確保用外模澆混凝土?xí)r，在進行振搗密實取模后，混凝土具有良好的定型結(jié)構(gòu)，同時只需人工用原漿稍加平整修飾即可達到設(shè)計要求。

（3）混凝土拆模。渠道底板混凝土和邊坡混凝土所用槽鋼拆除時間應(yīng)嚴(yán)格按 《混凝土施工規(guī)范》要求進行操作。在混凝土澆筑過程中，雖然伸縮夾板作為混凝土澆筑過程中的一個附屬構(gòu)件，但它卻起著混凝土定型模具作用。伸縮夾板為上寬下窄梯形斷面結(jié)構(gòu)，也就是說在混凝土冷凝過程中，其會受到混凝土不斷固結(jié)擠壓。如果當(dāng)混凝土終凝后才進行拆除工作，就很難將其取出，因此，必須按照設(shè)計要求，在混凝土初凝前，用相應(yīng)鉤子插入伸縮夾板上表面預(yù)留的孔中，將其從混凝土中取出。伸縮夾板取出后，需要進行人工修飾混凝土縫面棱角，以保證渠道防滲混凝土總體外觀質(zhì)量水平［4］。

2 渠道混凝土襯砌裂縫預(yù)防控制管理

渠道混凝土襯砌工程施工工藝看似十分簡單，但其所設(shè)計到的技術(shù)措施卻較為復(fù)雜，尤其是渠道工程施工是一類典型的野外作業(yè)，加上建成后其處于露天、水下的運行環(huán)境中。也就是說混凝土襯砌施工質(zhì)量水平受環(huán)境、工期、氣候條件等因素影響均比較大，發(fā)生熱脹冷縮、凍害破壞等問題也比較多，因此，需要加強對混凝土襯砌裂縫的預(yù)防控制管理力度。

（1）嚴(yán)格控制好施工材料質(zhì)量：在工程施工過程中，根據(jù)工程圖紙設(shè)計要求，選用適宜的水泥、骨料等原材料。渠道混凝土襯砌所需的水泥要選用符合相關(guān)規(guī)范要求的標(biāo)準(zhǔn)水泥，同時在施工過程中為了趕工期或其它原因造成急需用水泥時，應(yīng)該選用穩(wěn)定成熟的水泥產(chǎn)品。工程實際應(yīng)用中，選用未成熟穩(wěn)定的水泥是造成灌區(qū)渠道混凝土產(chǎn)生裂縫的最主要原因。在混凝土配制過程中，碎石骨料有利于水泥與粗骨料間進行有效粘結(jié)，可以增強混凝土的耐久度和強度，從而避免或減少混凝土裂縫的產(chǎn)生。混凝土中外徑較大的石子，一方面可以減少混凝土的收縮，但另一方面外徑較大的石子越多，就會給混凝土增加更多的薄弱面，使得混凝土的綜合抗剪性能降低而發(fā)生裂縫。因此，在混凝土配置時，石子最大粒徑應(yīng)選擇適中，且在級配上應(yīng)選用連續(xù)級配的碎石，這樣可以提高混凝土的綜合質(zhì)量水平，防止混凝土發(fā)生裂縫［5］。

（2）嚴(yán)格控制混凝土水灰比：在施工過程中，應(yīng)嚴(yán)格按照設(shè)計要求控制混凝土的水灰比，并嚴(yán)格控制混凝土拌合時間不少于120s，以使混凝土攪拌均勻，增強其和易性。

（3）混凝土澆筑時間應(yīng)避開高溫和低溫天氣：在 《混凝土施工規(guī)范》規(guī)范中，明確規(guī)定氣溫低于5℃或高于35℃時，不允許進行直接混凝土澆筑工作的，也就是說在該類溫度范圍內(nèi)進行混凝土澆筑時，應(yīng)采取相應(yīng)的增溫和降溫措施，不然所澆筑的混凝土就會形成收縮裂縫和凍害裂縫，降低渠道混凝土襯砌的綜合質(zhì)量水平。

（4）加強養(yǎng)護：在混凝土澆筑過程中，保持一段時間范圍內(nèi)的溫度、濕度等外部環(huán)境，為混凝土冷凝營造良好的硬化條件，這樣可以防止混凝土出現(xiàn)裂縫，有效提高混凝土的綜合質(zhì)量。混凝土養(yǎng)護水平高低直接決定混凝土能否具有良好的性能水平，尤其是混凝土的早期養(yǎng)護，一方面需要采取相應(yīng)措施保證混凝土免受不利溫濕度變化的侵襲，避免其發(fā)生有害的冷縮與干縮裂縫質(zhì)量問題；另一方面要充分利用水泥水化作用，保證混凝土達到預(yù)期設(shè)計的強度和抗裂能力，以提高混凝土襯砌的綜合質(zhì)量水平。

（5）做好渠道基礎(chǔ)處理。實際工程中經(jīng)常出現(xiàn)渠道基礎(chǔ)變形沉降造成混凝土發(fā)生裂縫，大大降低了渠道混凝土的綜合質(zhì)量水平。渠道襯砌工程的基礎(chǔ)是土基，也就是說在渠道土基工程中一般均含有挖方和填方，則無論進行挖方還是填方，其土基的密實度均必須達到設(shè)計或相關(guān)規(guī)范要求。在土方開挖工程中，應(yīng)嚴(yán)格控制開挖質(zhì)量效果，因此，在進行刷坡過程中，應(yīng)該分為粗刷和細(xì)刷兩個過程進行。在土方回填過程中，要堅決按設(shè)計和相關(guān)規(guī)范要求執(zhí)行，除了要嚴(yán)格控制細(xì)土分層夯實質(zhì)量外，還要保證回填土壤水份達到規(guī)范要求，以防渠道地基出現(xiàn)不均勻沉陷，造成混凝土發(fā)生裂縫，影響混凝土綜合質(zhì)量水平。

（6）應(yīng)科學(xué)合理設(shè)計混凝土分縫。合理計算劃分結(jié)構(gòu)縫是消除混凝土由于熱脹冷縮等原因造成不規(guī)律裂縫的重要措施。在一般灌區(qū)渠道混凝土襯砌工程中，通常4m設(shè)置橫縫一條，且在進行縱縫設(shè)計時，應(yīng)嚴(yán)格按渠道斷面形狀進行設(shè)置，以提高渠道混凝土襯砌的綜合質(zhì)量水平。

3 結(jié) 語

灌區(qū)渠道混凝土防滲襯砌工作是一項復(fù)雜而艱巨的系統(tǒng)工程，建立完善的工程質(zhì)量管理措施制度，并將其運用貫穿于整個項目施工和后期運行管理中，可以有效提高渠道混凝土防滲性能水平，充分發(fā)揮工程社會經(jīng)濟效益，為促進農(nóng)業(yè)生產(chǎn)高速發(fā)展提供有力質(zhì)量支撐和保障。

［1］張官珍，王為然，李超峰 .南陽盆地膨脹土工程特性研究 ［J］.南水北調(diào)與水利科技，2010，（09）：14－15

［2］中華人民共和國水利部.SDJ207－82水工混凝土施工規(guī)范 ［S］.北京：中國水利水電出版社，1983

［3］李天剛 .如何加強灌區(qū)渠道工程質(zhì)量管理 ［J］.水利建設(shè)與管理，2009，（08）：58－59

［4］李順軍 .御河灌區(qū)節(jié)水改造工程施工管理 ［J］.山西水利科技，2006，162 （04）：91－92

［5］黃占明 .舊灌區(qū)節(jié)水改造存在問題及對策 ［J］.甘肅水利水電技術(shù)，2010，46（03）：54－55