干渠老護砌板上混凝土襯砌施工缺陷防控

□郭宏樂□郭春燕□宋宏鵬□趙宏芳

（1伊川縣水利服務中心；2伊川縣解放渠管理所；3河南省陸渾水庫管理局東一干渠管理處）

干渠老護砌板上混凝土襯砌施工缺陷防控

□郭宏樂1□郭春燕2□宋宏鵬3□趙宏芳3

（1伊川縣水利服務中心；2伊川縣解放渠管理所；3河南省陸渾水庫管理局東一干渠管理處）

文章從灌區工程實際出發，根據渠道護砌兩種不同基面：土基和老混凝土護砌基面，就節水改造混凝土襯砌兩種不同施工方案，從投資、工程管理、安全運行、渠道過流、質量控制、施工、造價等方面進行利弊分析，總結出兩種方案適用的角度、渠段，同時對于兩種方案缺陷、弊病施工控制注意事項進行總結，以方便今后施工。

干渠老護砌板；襯砌；利弊分析；缺陷防控

0 引言

陸渾灌區位于河南省西部，設計灌溉面積8.95 hm2，跨黃河、淮河兩大流域，受益范圍為洛陽市的嵩縣、伊川縣、汝陽縣、偃師市和平頂山市的汝州市及鄭州市的滎陽市、鞏義市共3個市7個縣（市），總人口151.06萬人，其中農業人口131.58萬人。

1 灌區現狀

陸渾灌區的主要供水水源是陸渾水庫。灌區興建于1970年，1974年開始通水，截至2015年已累計供水近70億m3。開灌以來，灌區的糧食產量由20 kg/hm2提高到33.33 kg/hm2，增產效益顯著，灌區運行為當地的經濟社會發展做出了重大貢獻。

陸渾灌區現有總干渠1條、干渠4條，長277.80 km；支渠49條，長232.30 km；干支渠系建筑物2098座。由于灌區在建設中，采用民辦公助的投資方式，大多數工程系組織群眾施工，工程質量差、隱患多；工程不配套、遺留尾工大。經過幾十年的運行，加上運行后缺少必要的維修資金和管理體制等原因，骨干工程老化、損壞，功能衰減，渠道滲漏嚴重、輸水能力低、水量損失大；工程險情時常發生。因此，自2009年開始，經水利部批準，陸渾灌區開始實施節水改造加固工程。

2 灌區混凝土襯砌方案

陸渾灌區節水改造加固工程主要以渠道襯砌為主，輔以建筑物及管理設施維修改造。因干渠較長，部分渠道在運行期間進行了混凝土襯砌，部分渠道為土渠，分部不均，總干渠襯砌率在90%以上，東一干上段襯砌率在30%左右，其他干渠襯砌率更低。鑒于渠道襯砌現狀，在已經襯砌渠道進行混凝土襯砌，就老護砌拆除與否，有兩種比選方案：①老護砌板不拆除，將老混凝土板做為基面，鋪設土工膜，直接澆筑護砌；②拆除老護砌板，整修基面，鋪設土工膜，進行混凝土襯砌。兩種方案各有利弊，具體如下。

2.1 第一方案

2.1.1 優點

2.1.1.1 基面穩固，不易局部沉陷變形

老護砌板經多年渠道通水運行，在水壓及壩體自然沉陷作用下，變形已經穩定，做為護砌基面較為牢固，直接在上面進行混凝土襯砌，相比土基面而言，特別是填方渠段，不會出現局部因不均勻沉陷導致混凝土板裂縫。

2.1.1.2 相對增加混凝土襯砌厚度

有利于保護和提高混凝土襯砌整體抗壓、抗折強度。老板上混凝土襯砌后，上下兩層襯砌厚度達到20 CM以上，相對土基面10CM混凝土襯砌板，其抗壓、抗折強度都有較大提高。

2.1.1.3 節省混凝土板拆除費用

節水改造項目混凝土板拆除運輸費用正常投標預算每立方米在100元左右（88～116元），每米全斷面渠道拆除混凝土在2.60 m3左右（東一干、總干渠），每米拆除費用在260元左右，若不拆混凝土板，每公里此項費用可以節省26萬元。

2.1.2 缺點

第一，新老混凝土板間存在溫度應力，加速破壞土工膜，導致混凝土產生新裂縫。因新老混凝土板寬度不一致（老板4.50 m一板，新板5 m一板），導致新老板伸縮縫無法對齊，正常老板伸縮縫位于新板中間部位，在野外暴曬和冰凍情況下，混凝土板從伸縮縫進行收縮和膨脹延伸，新老板間產生滑動摩擦，雖然有土工膜隔離層，但因老板基面沉陷不平整，從而在新老結合面產生溫度應力，有可能將新板拉傷裂縫，頻繁收縮膨脹延伸，有可能加速新老結合面土工膜老化損壞，降低防滲效果。第二，有可能在新老結合面產生層間水壓。新老結合面在溫度應力作用下，逐步拉開，在此面存在滲流通道，水流在新護砌板伸縮縫或板面蜂窩、麻面等薄弱環節滲入新老結合面，沿著結合面滲流通道滲行，若土工膜完好，在此面逐步會形成層間水壓力，從土工膜下部老板加快滲流尋找出口，從而降低防滲效果。第三，不利于渠道從外部或填方壩外坡滲流出水點對應尋找渠內滲流進口。因新老結合面層間水壓作用下，從渠內新護砌板伸縮縫或板面蜂窩、麻面等薄弱環節作為滲流進口進入結合面，在層間水壓作用下在結合面流動尋找出口，當填方壩或挖方段某個部位存在滲流通道時，滲流就會滲出，但是滲出點距離滲流進口距離不定，可能3～5 m，也可能10～20 m不等。由此，在管理人員發現渠外滲流出水點處，不能對應大概尋找出渠內滲入點，以便及時劃清危險渠段，確定加固方案，采用上堵下排等方法加固壩體。第四，施工難度加大。在老護砌板上鋪設土工膜，然后進行混凝土襯砌，首先因為老板有不均勻沉陷，放線困難，板面厚度不均勻，有的部位20 cm厚，有的部位10 cm厚度也無法保證，其次立模打樁困難，老板上必須畫好線，用電錘鉆好孔后打樁，再者人員上下操作困難，不能踩踏土工膜，防止損壞。第五，減少渠道過水斷面。在老板上進行護砌，平均厚度10 cm，占用了渠道過水斷面，減少渠道設計通過流量。

2.2 第二方案

2.2.1 缺點

第一，增加拆除混凝土板費用及基面整修費用。每米渠道2.60 m3左右混凝土，混凝土板拆除運輸費用正常投標預算每立方米在100元左右（88～116元），每米全斷面渠道拆除混凝土在2.60 m3左右（東一干、總干渠），每米拆除費用在260元左右，每公里渠道混凝土板拆除費用26萬元，且增加基面整修費用，包括人工修坡、夯實、灑水、挖肋溝等費用，每米在50元左右，每公里在5萬元左右。累計每公里增加31萬元左右。第二，拆除后基面處理不好，容易造成局部不均勻沉陷，從而導致局部混凝土板裂縫。

2.2.2 優點

第一，拆除老護砌板后容易發現板下存在工程隱患，施工過程中，老護砌板拆除后，局部發現有滲漏通道，板下空洞、局部沉陷，特別是填方渠段，部分板下已經由滲流將土體帶走，造成板下淘空，此類現象一旦存在，可以及時進行基面夯實或澆筑混凝土墊層，外加壩體灌漿等方案進行加固。

第二，不存在混凝土板間內部溫度應力。避免混凝土板因此發生裂縫。

第三，在今后實際運行過程中，一旦在渠道外側坡面發現滲濕、管涌時，方便對應在渠內側附近尋找滲漏進水點，有針對性提出加固方案和加固渠段，如整修混凝土板、整修伸縮縫、灌漿布孔間距及深度等等。

第四，不會減少渠道過流面積，不影響渠道設計過流。

以上兩種方案，各有利弊，從工程投資角度出發，第一方案較為節省投資，建議護砌較多的總干渠段襯砌采用；從工程管理、安全運行、渠道過流角度出發，第二方案較為合理，建議東一干渠及其他護砌較少渠段采用。

2.3 兩種方案的施工防控措施

2.3.1 方案一防控措施

第一，老板基面一定要處理干凈，無雜草、石塊、土塊，無尖銳凸起；第二，局部伸縮縫等孔洞及沉陷坑要提前修補完好；第三，土工膜鋪設要放大尺寸，不要繃的太緊，要預留部分褶皺，防止因過緊在澆筑施工中損壞土工膜，最好能在部分位置將土工膜粘貼在老板上。第四，坡面鋪設土工膜后不滲水，澆筑混凝土一定要控制好水灰比，防止水灰比過大導致混凝土自然塌落或局部振搗不密實顯示提漿較好，誤導施工，振搗不實，導致混凝土裂縫；第五，因護砌厚薄不均，最薄處只有10 cm，厚處20 cm也有可能，因此必需加強坡面振搗，最好先用平板振動器先由下向上振搗兩遍，然后填補艙面坑洼部位，及時補料，然后用振動梁或滑膜寬平板振動器重新振搗平整。對于使用襯砌機施工的，一定要控制好板面厚度，防止局部厚度達不到設計要求，另外要按照澆筑后歷時乘以日平均氣溫，小于等于300°/h控制好切縫最佳時機，防止混凝土裂縫；第六，坡面振搗要從下向上振搗，嚴禁從坡頂向下振搗，使混凝土內部存在隱性裂縫，在板面初凝時由內向外逐步裂開。第七，混凝土嚴禁直接卸料入倉，必須采用溜槽入倉，防止骨料在坡底局部集中，或差生離析，從而導致混凝土板裂縫。第八，及時養護，確保混凝土板強度。

2.3.2 方案二防控措施

第一，拆除混凝土板時盡量減少對板底土基的撓動；第二，土基面要按照設計尺寸精修，局部沉陷低洼填土厚度低于20 cm厚的，改為混凝土墊層修補填平，防止因坡面夯實不好導致不均勻沉陷，倉面老混凝土顆粒、石塊、雜草、小樹及外露尖銳物要清除干凈；第三，坡面土工膜鋪設要放大尺寸，不要不要繃的太緊，要預留部分褶皺，特別是板肋處，防止因過緊在澆筑施工中損壞土工膜，土工膜鋪設后，禁止施工人員在上面踩踏，混凝土使用溜槽入倉，防止損壞土工膜。土工膜坡頂固定要采用挖溝壓埋式，禁止打樁固定。坡面立模固定模板樁要打在土工膜外側，禁止打樁穿透土工膜；第四，坡面鋪設土工膜后不滲水，澆筑混凝土一定要控制好水灰比，防止水灰比過大導致混凝土自然塌落或局部振搗不密實顯示提漿較好，誤導施工，振搗不實，導致混凝土裂縫；第五，坡面振搗要從下向上振搗，嚴禁從坡頂向下振搗，使混凝土內部存在隱性裂縫，在板面初凝時由內向外逐步裂開；第六，深切方渠段，由于兩岸坡度較高，渠內地下水豐富，護砌時要在坡腳上1～1.50 m處設反濾排水孔，防止地下水揚壓力及凍融從內部破壞混凝土板；第七，混凝土嚴禁直接卸料入倉，必須采用溜槽入倉，防止骨料在坡底局部集中，或差生離析，從而導致混凝土板裂縫。第八，切縫掌握最佳施工時機，一般按照澆筑后歷時乘以日平均氣溫，不超過300°/h為最好。第九，及時養護，確保混凝土板強度。

3 結語

總之，兩種施工方案施工中一定要控制好質量，保證混凝土板面外觀平整度及強度，確保混凝土板護砌最低厚度，確保混凝土板在護砌后不產生裂縫（包括不均勻沉陷、溫度、應力等）。

（責任編輯：邢博輝）

TV 0982

B

1673-8853（2016）11-0041-02

2016-07-06