U形砼防滲渠施工技術分析與方法

山東省萊蕪市萊城區高莊街道辦事處水利站 李軍

水資源緊缺，已成為對農業生產和國民經濟發展的主要制約因素，推廣各種節水灌溉技術、提高水的利用率已成為當務之急。

在高莊街道的灌溉設施中，有56座小型提水站，控制灌溉面積1120hm2，提水站多數位于沙壤土區，渠道輸水損失達50%以上，為減少輸水損失，必須采取渠道防滲措施。U型砼防滲渠是較好的防滲形式。但現行的人工現場澆筑，滑模襯砌機澆筑和U形砼構件成型機預制安裝等施工方法，分別具有施工質量差，技術難度大及工程造價高等問題。在目前農村的現實條件下，不易推廣。因此研究U形砼防滲渠的施工、降低工程造價，是推廣渠道防滲措施的重要目的。

1、U形砼防滲渠施工技術分析

1.1 國內現行采用的施工方法

1.1.1 現場澆筑

現場澆筑，有人工澆筑和滑模襯砌機兩種施工方法，人工澆筑U形斷面不好掌握，土渠整形費工。由于土壤吸水使砼失水太快，水灰比不好控制，致使斷面不標準，砼密實度差，防滲達不到設計要求，滑模襯砌機施工，可以做到斷面標準，表面光滑等，但用人過多，設備及拌和砼所占渠道兩邊場地面積較大。加上設備動力消耗等，致使造價高。例如，寬0.3m的渠道，每米造價18～25元。以上兩種施工方法，還有共同的缺點：一是為了克服砼質量差，加大了砼的厚度（一般6～18cm），比預制安裝增加了50%的工程量；二是受施工時間的限制；三是砼整體塊大，防止裂縫問題不好解決。有些裂縫的發生部位與預留的縫位不符。局部破壞后，不易更換維修，運用管理困難。

1.1.2 U形砼構件成型機預制安裝施工

山東省高密縣1991年研制成功了LZY—A型砼構件成型機預制U形砼構件安裝施工方法。該施工方法，提高了施工質量，減少了砼的厚度，克服了現場澆筑的一些缺點，是U形砼防滲渠施工技術的重大突破。但工程造價仍然較高。根據廠家介紹，寬0.3m的U形砼防滲渠，每米造價是14～16元，并且施工技術要求較高，在當前農村現實條件下，大量推廣這項施工方法，難度仍然很大。

1.2 U形砼防滲渠施工方法

我們在盡量保持預制構件安裝施工技術優點的前提下，如何把工程造價降低的思想指導下，進行了改進施工方法的多種設想。經過試驗研究，采用了利用原渠堤頂作底模，就地預制1/2U形半圓部分構件安裝和現場澆U形直墻相結合的一種簡便施工方法。這種施工方法，既保持了機械預制方法的優點，又不需要特殊的施工設備和專業技術工人，適合當前農村的現實經濟技術條件，易為群眾接受，加速了U形砼防滲渠道的推廣應用。其施工質量良好，防滲效果優于人工和滑模機澆筑，與預制成型機施工質量接近。工程造價可節省40%以上，取得了滿意的效果。

2、U形砼防滲渠的施工方法

U形砼防治標渠斷面設計，按明渠均勻流公式計算。根據提水站設計流量及渠道現狀比降，計算了多種渠道的斷面尺寸，U形砼渠厚度，在中小型渠道上，預制件尺寸較小，一般根據成功經驗采用5～6cm；U形直墻高度為半圓直徑的0.3倍，確定設計尺寸后，采用下述方法進行施工。

2.1 1/2半圓砼構件預制

2.1.1 做底模

利用原土渠堤頂，根據設計斷面，按1/2半圓弧進行粗略整修，然后再用1/2半圓木模堵頭作標準進行精修。土模修好后，為增加表層砼的密實和光滑度，在土模上鋪一層塑料薄膜。

2.1.2 木模制作與安裝

按照設計砼的厚度要求，用方木作邊框，用1/2半圓弧木作堵頭，組成長0.1m模框，在底模上安放牢固。

2.1.3 砼配制與澆筑

砼配制采用C15，一級配，人工拌合。水灰比控制在0.5～0.6之間，砂率為40%左右。澆筑時，因砼厚度小（5～6cm）用人工搗實即可，待砼初凝后即可脫模。

2.2 預制件鋪設安裝

2.2.1 基槽開挖

按設計渠底高程，沿中心線粗挖（填方必須夯實）。其開挖尺寸不得超過設計基槽斷面，一般掌握留有1～2cm左右，然后再用U形木模作標準掛線精修，直到修整出符合設計要求的U形渠槽。

2.2.2 預制安裝

基槽挖好后，按設計渠底高程掛線標直，采用錯縫安裝，縫寬1.5～2cm。要掌握上口兩邊平直，縫口均勻。背后回填土要用木棒搗實，以防松動。勾縫時要將縫中的土刷出洗凈，用N10水泥砂漿填滿壓實抹光。

2.3 直墻段現場澆筑

2.3.1 模板制作與安裝

內模用30×30mm角鋼焊成長2.0m，高0.3m的模架，表面鋪裝2.0mm厚的鋼板，兩內模板間用30×3mm角鋼作支撐（間距0.4～0.5m）利用支撐兩端螺孔的位置不同，控制渠口的寬度。達到一模多用。外模板用木板做成。（內模和支撐也可用木料制作）。

2.3.2 直墻段澆筑1/2半圓部分構件安裝后，安上直墻模板，按直墻設計高度厚度進行澆筑。砼初凝拆模后，要及時筑土，但壓實要等砼基本達到設計強度后進行。

2.4 伸縮縫、沉陷縫的處理

砼構件安裝及直墻澆筑時，按設計要求留出伸縮縫及沉陷縫（間距2.5～3.5m），縫寬2～2.5m，填料采用PJ防滲膠泥灌縫。

2.5 注意事項

2.5.1 做好砼的養殖護工作。從砼構件預制、安裝和直墻澆筑都要安排專人負責養護。

2.5.2 工程完成后，在第一年的運用中，要及時檢查，在沒有設置伸縮縫、沉陷縫的部位，發現有裂縫時，按伸縮縫的要求及時處理。

3、效益分析

3.1 經濟效益

這種U形砼防滲渠的施工方法，利用原土渠作底模、就地預制U形砼渠施工難度大的半圓部分，減少了施工難度，保證了砼的質量，減少了構件的運輸，從而降低了工程造價。

僅2009年、2010年兩年的時間，采用這種施工方法，興建U形砼防滲渠13條，總長5.5km。發展節水灌溉面積520hm2，擴大灌溉面積210hm2。經測試，每百公頃次節水1800m3，年可節水560萬m3，減少工程投資17.2萬元，節省渠道占地7.3萬hm2，增產糧食33.4萬kg，經濟效益達404萬元。

3.2 社會效益

適宜推廣U形砼防滲渠的揚水站56處，控制灌溉面積1120 hm2，支、干渠總長33.6km。采用此法施工，不僅加速了節水灌溉面積的發展，為發展“兩高一優”農業提供了水源條件。同時又可節省渠道占地32hm2，緩解水資源緊缺矛盾，對社會經濟的發展將起到很大作用，其社會效益遠大于直接經濟效益。