淺析水利工程中渠道混凝土襯砌技術

摘要：隨著我國經濟的不斷發展，大型的工程也在不斷發展。因為渠道混凝土襯砌施工技術的迅速發展，為我們解決了社會上個世紀的一大難題，也給我們的生活帶來很多方便，所以，我們更應該努力發展混凝土襯砌施工技術。本文結合筆者的工作經驗，簡要分析了水利工程中渠道混凝土襯砌技術。

關鍵詞：水利工程；渠道襯砌；混凝土技術

前言

隨著人們日益的發展，人口的增加，氣候的變化，機械化工程的擴大化，人們對水資源的需求也越來越大，水資源一直以來就不可或缺，時至今日更是到了一日缺水便無法維持生計的這種地步，所以人們的聰明才智使得水利工程出生了，將水資源的利用率提得越來越高。不得不夸贊水利工程是人類的一大智慧，人類為了除害興利，利用水利工程對自然界的地表水和地下水進行合理的支配，能讓大自然的資源得到利用，并不斷提高資源的利用率，更重要的是給人們的生活帶來極大的便利。水利工程需要修建多種不同類型的水工建筑，例如壩、堤、水閘、進水口、渠道等多種類型。

1、工程概況

灌區工程運行至今已近50年，老化失修嚴重，已暴露出眾多問題，主要表現在：

（1）設計標準低、施工材料差、配套不完善；

（2）渠道滲漏嚴重、渠系水利用系數很低，失灌將日趨嚴重；（3）工程老化失修、存在眾多安全隱患、近幾年來出現了眾多險情。

（4）管理設施落后、條件差、工程資金來源有限、難以良性運行；

（5）水環境保護亟待進一步加強；

雷州青年運河灌區續建配套與節水改造工程主運河I標段從鶴地水庫輸水出口開始，歷經林場、荔枝園、山背、蓮塘口、蓮塘排、新屋仔、山里、西岸、茶山等數個村莊，樁號從K0+850開始，至K8+797.842結束，全長7.948km。

雷州青年運河灌區續建配套與節水改造工程主運河I標段共有建筑物23座，其中分水涵13座、納水堰3座、排水涵洞1個、人行橋2座、機耕橋2座、倒虹吸維修2座。

2、水文氣象

本工程地處北回歸線以南的低緯度地區，屬熱帶亞熱帶季風氣候；多年平均氣溫為23℃，最高氣溫38.7℃，最低氣溫0℃；空氣濕度大，年平均達84%；由于日照長，氣溫高，且受亞熱帶干熱風的影響，蒸發量大，多年平均水面蒸發量約1600 mm；冬季多吹東北風，夏季偏南風，干熱時偏西南風，多年平均風速2至5m/s。多年平均降雨量為1500mm，且降雨時空極不均勻，降雨期多集中于7～9月，其余月份為少雨干旱。年徑流與年降雨量分布規律相似，具有年際變化大和年內分配不均勻的特點，湛江市多年平均年徑流深在700mm左右，多年平均徑流深變差系數為0.39。

地下水以儲藏于砂質土層中的孔隙性潛水及微承壓水為主。在工程區北部，基巖出露較廣泛，風化強烈，基巖裂隙水較發育。由于這些地層多屬中等～弱透水層，孔隙率不高，所以本區地下水活動性總體較弱。僅局部位置砂層含泥質少，透水性較好，地下水活動性較強。灌區沿線地下水位及地表水位普遍低于運河水位，表明地下水受降水和運河水補給。

3、襯砌渠道的結構型式

現澆襯砌渠道的結構型式有很多種，考慮到渠道沿線土質、氣溫、地下水位、渠道流量及便于施工等因素，選定現澆渠道的結構型式為等厚度梯形單式斷面。考慮到現澆后的渠坡穩定及便于施工，斗、農渠道內坡分別取為1：0.5和1：0.75。根據渠道設計流量及抗凍抗滲要求，選定砼防滲層厚度為8cm，強度標號為C15，抗凍標號為D50，抗滲標號為W4。為避免砼的熱脹冷縮而造成的破壞，沿渠道縱向每5米設一道伸縮縫，沿渠道底腳設兩道橫向伸縮縫，內用1cm厚的閉孔泡沫塑料填充。

4、基層清理

渠道襯砌工程施工前，根據設計圖紙對已開挖或填筑完成的渠道進行施工放樣，放樣出渠道底腳線和渠口線共4條，基層采用人工掛線精削。

4.1削坡

為保證設計斷面內壓實干容重達到要求，渠堤填筑鋪料時預留50cm 余量，在渠堤填筑完成后，按設計線將坡面修整平順。削坡的方法：測設堤頂線和堤腳線，沿設計堤頂線和堤腳線掛設準線，人工按線清理到設計斷面。

4.2清基

渠底清基施工時，首先清除開挖時預留的土方保護層，由推土機進行清除堆積，裝載機裝3m3 的自卸汽車外運。推土機清基時，預留5cm 后，經振動碾、靜碾壓實后，由人工掛線進行清理。按照渠坡澆筑的坡腳高程進行掛線，同時坡腳之間進行高程加密布置，防止由于線自然下垂而引起誤差。人工清理使用齊頭平鍬，按線清理至設計高程。為避免表面干燥和施工人為因素的踐踏及雨水沖刷而造成的松弛和破壞，渠道削坡應在混凝土澆筑前一天進行，削坡時應嚴格控制高程和表面平整度。如果削坡過量不能用浮土回填，應采用與現澆同標號的混凝土填充或者新土回填夯實。

4.3渠道基層控制標準

（1）渠道中心線偏差控制2cm；渠道邊線偏差控制2cm。

（2）基層壓實度：土基壓實度不低于0.87，砂基相對密度不小于0.65。

（3）人工削坡渠道基層開挖高程控制- 10～+5mm；渠底及內邊坡平整度偏差值不超過1cm/2m。

5、選擇合理的混凝土原材料

5.1水泥

根據現有研究資料，在抗滲混凝土中應優先使用硅酸鹽水泥，強度不低于32.5Mpa；采用低水化熱水泥，水泥的7天水化熱指標不高于275kJ/kg，不得使用帶有R字樣的早強水泥；水泥的堿含量須滿足每立方米混凝土中水泥的總堿量不大于2.25kg。礦渣水泥必須采取相應措施后才可使用在抗滲混凝土工程中，這是由于礦渣水泥的泌水性較大，其泌水時在混凝土中形成通道，這對混凝土的抗滲性及強度都很不利。

5.2骨料

在混凝土中，粗骨料顆粒的下面容易形成空隙，顆粒愈大則形成的空隙愈大，對抗滲不利，宜采用5～31.5mm級配均勻的機碎石，含泥量不得大于1%。細骨料：為減小混凝土的后期收縮，宜采用中粗砂，細度模數2.5～3.0。砂的含泥量不得大于3%。

5.3砂率

混凝土中砂率不宜過大或過小。過大，這會使骨料的總表面積及空隙率增大，降低混凝土的流動性，造成施工振搗不密實，影響抗滲性。

5.4選擇合理的外加劑

外加劑應采用低堿、低水化熱的外加劑，其摻量不大于水泥質量的5%，并且應具有早強性能，除此之外應采用高效減水劑。

5.5混凝土的拌和與運輸

大中型的渠道的施工中，應按最佳配料順序和拌和時間進行試驗，經試驗審核后，達到設計要求方可使用，配合比單、順序、時間，一經確定不得擅自更改，已確保混凝土的質量。混凝土的組成材料的配料大中型渠道施工中均以重量計，但在小型渠道建設中，可將砂、石料用量折算成體積配料，但不能超過其誤差。混凝土必須在攪拌站集中拌和，使用前需要對塌落度、水膠比、溫度、泌水率和含氣量等指標進行試驗和檢測，如果各項指標不滿足標準要求不得用于施工。混凝土的運輸要適應混凝土凝結速度和澆筑速度的需求，確保澆筑施工不間斷并使混凝土在澆筑時仍保持標準規定的坍落度和均勻性。

6、渠道混凝土襯砌

渠坡混凝土襯砌工序如下：

6.1邊坡修整施工

渠道粘性土斜墻完成后。采用挖掘機進行粗削坡，人工進行精修處理，處理時按照設計高程掛線整平。坡面修整完成后，由監理工程師驗收合格后進行模板安裝。

6.2模板安裝

完成土工膜后開始側模安裝，測量放樣出面板橫縫位置線和面板頂面及 底面線，嚴格按設計線控制其平整度，不得出現陡坎接頭.側模及端頭模板采用 10#槽鋼，并在底部加焊Φ10 鋼筋.模板背面每隔 2m 焊接一根Φ10 鋼筋，每根 長 50cm 左右，安裝模板時，在背面鋼筋上加壓砂袋對模板進行固定。

6.3混凝土運輸

渠道襯砌混凝土在拌和站集中拌制，用農用翻斗車運至澆筑倉 渠頂，由布料機或溜槽入倉，渠底用挖土機散料。

6.4人工襯砌

人工襯砌采用滑模進行施工，滑模的寬度為0.3m，長度為4.5m。模板采用定型鋼模板，用矩形鋼管作橫向背楞.混凝土由溜槽入倉，每個倉號設溜槽1道，溜槽采用 1.2mm 的鐵皮卷制成 倒梯形串聯而成，下端接至滑模前端 0.5～1.0m處。溜槽應安放順直，不應有過大的起伏，以防止砼在運輸過程中溢出槽外，溢出槽外的砼應及時清除干凈.隨著砼面的上升，拆除多余的溜槽.砼入倉后采用人工平倉。

6.5壓面

抹光壓面，砼澆筑后及時修整，并人工進行一次壓面，待砼初凝前，采用 DMG80 型圓 盤抹光機粗抹一遍，再用 DMG62 型圓盤抹光機精抹一遍，最后人工進行壓光出 面.抹面壓光過程中用 2m 靠尺隨時檢測平整度，保證平整度偏差在 8mm/2m 以內.

6.6面板養護

凝土澆筑完成后立即采用塑料薄膜進行覆蓋養護，并加蓋草簾保溫，保溫養護時間不少于7天，混凝土養護時間為28天。切縫：渠坡半縫采用切縫機切縫，縫寬10mm，縫深70mm，切縫在混凝土抗壓強度為1Mpa～5Mpa時施工，先用墨斗將需要切縫的位置打上線，切縫機沿線切縫.縫內安裝50mm的閉孔塑料板，在閉孔泡沫板上填充20mm的聚硫密封膠。

7、施工中應注意的事項

采用渠道襯砌機澆筑大型渠道的混凝土襯砌，必須注意以下事項：

（1）混凝土的坍落度控制在6cm左右，對水及減水劑的控制嚴格掌握，防止出現混凝土的坍落度不均勻。

（2）混凝土攤鋪前，用噴霧器對復合土工膜噴水霧，保證混凝土與土工膜結合良好。

（3）振搗混凝土時，平板振搗器底面必須與襯砌頂面相平，低于襯砌頂面進入混凝土會出現波浪面，高于襯砌面則會出現漏振。

（4）切縫宜在襯砌混凝土抗壓強度1MPa～5MPa時進行。當晝夜溫差<10℃時，最長時間不得超過2d；當晝夜溫差10℃～15℃時，開始切割時間≤不得超過24h；當晝夜溫差>15℃時，混凝土切割強度為1MPa～1.5MPa；砼表面人可以行走時就開始切割。為防止混凝土初裂，采取隔縫切割方法，未切縫在2d以后補切。

8、結語

總之，通過本文的研究探討，從而對渠道中混凝土襯砌施工技術有了一個初步的了解，進一步明確了襯砌施工的條件和混凝土襯砌施工的工藝和混凝土襯砌施工的機械化生產，從而也得知，在混凝土襯砌施工技術方面我國依然有著更大的進步空間，此種技術的應用將會對我國國民生活質量的提高奠定堅實基礎，