小型農田水利渠道設計與施工研究

章 勇

（農業部南京設計院中南分院，湖南長沙 410000）

小型農田水利的建設與發展為農業生產創造了良好條件，但需要以渠道為基礎實現，因此渠道的設計和施工十分重要，需要引起相關人員的高度重視，以保證渠道質量。

1 工程概況與渠道設計

某農田建設項目共6.66 萬hm2，其渠道總長約20.6 km。在渠道設計過程中，需將農田灌溉基本規劃作為基礎進行，并充分考慮施工圖及施工方案編制，為確保灌溉排水的有效性，應最大限度地減小渠道的實際占地面積，同時保證經濟合理性與技術可行性，對渠道實施科學的裁彎處理，以確保渠道保持平順。

2 渠道施工

2.1 溝渠開挖 開挖前做好場地清理，人工清理開挖區內存在的廢渣、樹根草皮及垃圾，并按照圖紙要求進行表土開挖，開挖產生的土方要及時運輸到指定地點，不可在現場長時間堆放，以免沖刷流失。采用挖掘機開挖溝渠，開挖時，應做好水準點及邊坡實際坡度等的檢查和校正，確認是否滿足施工圖紙要求。開挖到接近溝底設計標高時，采用人工修整，避免超挖。溝渠挖好后，需在底部設置臨時樁控制標高，以免超挖導致自然土層被破壞，通常可在開挖到與設計標高相距100 mm 后停止開挖，之后的混凝土施工中清底找平。在開挖過程中，機械設備和溝槽邊緣應始終保持至少1 m 的間隔，以免對邊坡穩定性造成影響。

2.2 混凝土施工 裝料按照先石子，再水泥，最后砂的順序進行，裝料的數量應控制在標準容量10%/每盤之內。攪拌開始前，先加水空轉一段時間，然后將水排除，潤濕攪拌筒。在攪拌第一盤混凝土的過程中，石子的實際用量應減1/2，攪拌持續時間要90 s 以上，攪拌完成的混凝土應做到基本卸凈，混凝土全部卸出前不可再次投放拌和料，也不允許在出料的同時進料。另外，攪拌時還應做好坍落度與水灰比的控制。混凝土運輸時，不可漏漿，裝運開始前應先做好潤濕，運輸時應經常清理吊斗中存在的殘渣，裝料應適當，不可過滿導致溢出[1]。

混凝土澆筑時應避免離析，澆筑時混凝土的自由傾落高度應控制在2 m 以內。澆筑應保持連續，以保證結構整體性，若必須間歇，則間歇時間應盡量短，同時要在前一層混凝土達到凝結前完成對該層的澆筑。為了使澆筑完成的混凝土在要求的齡期內達到要求的強度，防止裂縫產生，應加強養護，通過澆水使混凝土表面始終處于濕潤狀態。混凝土結構表面允許偏差按表1 進行控制，混凝土養護時間因所用水泥類型的不同而不同，具體如表2 所示。

表1 混凝土結構表面允許偏差

表2 混凝土養護時間

2.3 砌筑施工 該工程渠道采用M7.5水泥砂漿砌筑標準磚，并使用M10 水泥砂漿抹面。水泥砂漿在施工現場采用攪拌機進行拌制，然后用斗車進行裝運。將水泥砂漿運輸至場地后，要對其分層度與稠度進行檢查，若稠度不滿足要求或部砂漿有分層，則應重新進行拌和，直到滿足要求。在氣溫較高的條件下運輸砂漿時，需對斗車進行覆蓋，避免砂漿凝結導致喪失流動性[2]。

在排列磚塊的過程中，應嚴格按照設計要求進行，使砌體尺寸達到要求。對于磚體強度，除了要滿足設計要求外，在運輸至現場后應使用專門的卸車將其堆放成垛，以免棱角被破壞。

砌筑時磚體應上下錯縫，用磚前1 d 將磚潤濕，按照三順一丁方案施工，砌筑用水泥砂漿應做到隨拌隨用[3]。①砌筑開始前，以磚墻位置為依據彈出墻身的邊線和軸線，通過擺磚留出灰縫的寬度，在擺磚過程中應注意門窗具體位置，確定可能對灰縫造成的影響。②排磚時，盡量使用標準磚，在沒有特殊要求時不可使用異型磚。③上下皮之間應錯縫，具體的搭接長度以達到砌塊長度1/3 以上為準控制。④砌體垂直縫和窗洞口邊線不可同縫。⑤砌體中需對其他構件進行固定的部位使用規格較大但保持整齊的砌塊進行砌筑，不可使用零星的砌塊進行砌筑。⑥砌筑時使用的水泥砂漿應使用機械設備攪拌，從投料結束開始算起，攪拌持續時間應2 min 以上，且應做到隨拌隨用，超過3 h 的砂漿不可繼續使用。⑦砌體施工開始前，先將基底清理干凈。灰縫應保持飽滿，水平縫的飽滿度要80%以上，特別是外墻，其灰縫應達到飽滿，避免滲水。⑧砌磚前要采用澆水的方法潤濕，磚塊進場后如果檢查發現其規格尺寸有較大偏差，則應立即更換，不可在施工中使用。

砌體成型后，不可對磚塊進行拋擲與鑿打，在砂漿達到凝固前，不可承受任何荷載。砌塊在水泥砂漿凝固后如果發生松動，應將其拆除，將泥漿刮除干凈，并清洗后重新進行砌筑。在拆除與重新砌筑過程中，注意不能撞擊周圍磚塊。磚塊砌筑好后，應使用浸濕后的麻布進行覆蓋。在常規氣溫條件下，砌筑完成后10 ～12 h 開始養護，而在氣溫較高的季節，需砌筑完成后2 ～3 h 開始灑水養護，養護的持續時間一般要達到7 ～14 d。養護過程中，覆蓋物應處在濕潤狀態，通常情況下，最初3 d 天應按照3 h 的時間間隔灑水，之后每天灑3 次水。砂漿硬化過程中，不能被雨水沖刷和淹沒，尤其是基礎的砌筑，必須在沒有積水的情況下實施，否則將影響質量。

2.4 管道安裝 管道安裝時首根管定位特別重要，為便于安裝，需將中心點作為管枕。承口表面與插口外表面存在的雜物和油污均應清除干凈。合攏管節的過程中，手扳倒鏈其中一端使用方木與鋼絲繩，另一端使用方木固定，將手扳倒鏈放在水平直徑部位，使拉鉤鉤在承口壁，通過同時拉動，完成管節的合攏。同時，要將管承插到位并放松鋼絲繩，對其高程與中心線進行檢查復核，經復核確認合格后，檢查承插口間隙大小是否處在9 ～15 mm 范圍內。

3 結語

渠道是小型農田水利重要組成部分，其設計與施工質量在很大程度上決定了農田水利設施能否發揮預期功能。目前，該工程渠道設計與施工均已完成，經檢驗確認質量合格，所用方法合理可行，值得類似工程參考借鑒。