混凝土套襯渠道施工要點

申再華

（甘肅省金昌市永昌縣水務局，甘肅 金昌 737200）

1.基本情況

二壩輸水渠位于甘肅省河西走廊東部的金昌市永昌縣境內，位于永昌縣城東2.5 公里， 始建于1964 年，主要承擔著沿途城鄉人民群眾的生活用水及農田灌溉任務，是保障金昌市工農業生產和城市生活用水的主動脈。輸水渠全長16.8km，設計流量15m3/s，加大流量20m3/s，渠道縱坡1/60~1/80。渠系建筑物共有52 座，其中有灌溉節制閘4 座，分水閘9 座，渡槽3 座，車橋15 座，人行便橋8 座，跌水2 座，倒虹吸1 座，洪水入口2 處，跨渠涵管2 處，還包括沿途后建的六座梯級水電站的節制閘6 座。經過50 多年的運行，該渠自然老化、超期服役，特別是冬季輸水時間長，渠道凍脹破損嚴重，普遍存在漿砌石開裂脫漿、塌落、渠坡沉陷、滲漏嚴重等問題，已經不能，維持正常的運行，嚴重影響了下游城鄉居民的生活用水和工業生產的可持續發展。為了提高渠道輸水能力和渠道水的利用率，確保金昌市工農業生產和城市生活用水安全，水行政主管部門積極爭取資金，逐年對二壩輸水渠進行套襯改建，從而有效提高了水資源的利用效率， 為節約用水創造硬件條件。

2.套襯型式

因二壩干渠經過五十多年的運行，渠道的走向及高程，灌溉規模等規劃設計方案基本 定型，地質條件良好，已形成了比較完整的灌溉、防洪體系，渠床基礎經過幾十年運行已沉積穩定，所以渠道改建在原址、原線路上進行。該渠現澆混凝土縱坡以原渠底縱坡為準，在不影響渠底混凝土厚度的情況下適當調整套襯渠底的縱坡。保證套襯混凝土厚度符合設計要求。

2.1 套襯渠道橫斷面的確定

根據干渠現狀，近年來，通過不斷的探索實踐改進等多方案比較，確定采用原斷面形式，平底梯形斷面。由于渠道的縱坡變化大，根據設計流量所計算的渠道橫斷面尺寸也有所不同。就9+100 到10+100 為例；橫斷面設計為底寬2.09 m，口寬5.3 m，渠深1.55 m，邊坡1∶1.03。

2.2 套襯渠道厚度的確定

套襯厚度直接影響到渠道的質量和運行壽命。套襯厚度即要經濟又能保證渠道質量，確定套襯厚度，主要考慮以下幾點：一是要選擇與原渠道邊坡盡可能相近的邊坡系數。二是要對變形的地段全部做橫斷面測量，對比其變形程度，同時要校正縱斷面中心樁位置，以供確定套砌厚度。三是渠底套砌厚度要以是否能滿足邊坡套砌厚度為前提，太厚使邊坡套砌厚度也相應增厚，這樣就會造成極大的浪費；太薄則使邊坡套砌厚度相應變薄，不能保證工程質量。四是確定的套砌厚度適用于整個渠道。根據以上四點，確定混凝土套砌渠道的渠底寬比原渠底縮小16 cm，渠底套襯厚度為20 cm，邊坡套襯厚度為20 cm 漸變至16 cm（坡腳20 cm，坡頂16 cm）。

3.施工放線

3.1 縱斷面

襯砌前復測渠道中線及渠底縱坡，尤其中心樁的控制是套襯渠坡厚度的關鍵，必須校正準確，誤差為±2 cm。舊渠邊坡校正時要認真細致，按50 m 一段進行校正。根據實測邊坡資料，采取既要保證混凝土厚度，又不影響過水能力的邊坡系數，避免因中心不正，渠坡變形，造成套襯混凝土偏厚和偏薄的弊端。

3.2 橫斷面

首先測定渠道軸線，確定恢復渠道部位。將原渠凍脹鼓起、塌陷破損及沖毀的地方拆除，將基礎污泥清除干凈，置換新的墊層，再用M5 砂漿固面，使恢復后的斷面和原渠斷面一致，不影響套襯渠道的混凝土厚度。

3.3 打鑿錨眼

為了使套襯混凝土和舊渠漿砌石在施工過程中不產生滑坡，需要在原渠道漿砌石坡面上開鑿（人工或者機械）錨眼，在渠坡上開鑿直徑25 cm、深25 cm 大小的兩排錨眼。二壩渠施工時錨眼間距以左右1.5 米，上下1 米。在套襯前要將整個渠道進行泥沙清洗，雜草鏟除，水垢刷洗。這樣有利于套襯混凝土和舊渠漿砌石表面牢固結合。

4.配合比

混凝土配合比（重量比），在施工之前，把實驗確定的混凝土配合比按現場砂石料的含水率調整成現場配合比。混凝土采用機械攪拌，嚴格控制混凝土的配合比，做到掛牌進料， 嚴格過秤，專人上料，專人負責，以確保混凝土配合比的準確性。混凝土在施工過程中嚴格按照設計要求控制粗細骨料質量，對其超徑遜徑、含泥量和砂的細度模數進行現場試驗，試驗合格后才能準許使用。細骨料（天然砂）質量技術要求見下表：

序號 項 目 指標 備注1 含泥量（按重量計%） ≤1 不應含有黏土團粒2 硫化物及硫酸鹽含量按重量折算成SO3 計 ≤0.5 3 有機質含量 淺于標準色 如深于標準色，應進行混凝土強度對比試驗其強度降低不應大于15%4 針片狀顆粒含量（按重量計%） ≤15

粗骨料（碎石或卵石）質量技術要求

5.混凝土拌和及運輸

拌和機上料容量應嚴格控制，將一盤配合料按砂、水泥、石子的順序依次加入料斗，然后將水和生料同時注入拌筒。需拌和至混凝土成份、色澤、稀稠均勻一致為止，最短拌和時間不得小于2 分鐘。混凝土運輸應符合迅速、安全、經濟等原則。應盡量減少混凝土運輸距離，運輸過程中不得搖晃顛簸，以免產生離析、漏漿現象。混凝土運達施工現場后，先經工地實驗人員檢查核實配料單是否符合配合比要求，塌落度是否滿足要求。當混凝土在運輸過程中發生離析現象時，在運達澆筑現場后，應在鋼板上人工拌和3-5 次，嚴禁加水，每次卸料后，應及時對運輸工具清洗。混凝土拌和結束至澆搗，其間隔時間一般不超過30 分鐘。

6.混凝土施工

結合近幾年混凝土套襯渠道改建經驗，確定現澆混凝土強度標準：渠底采用C25，渠坡采用C20。渠道澆筑順序為先澆筑渠底后澆筑渠坡，以渠底混凝土為支撐，便于澆筑渠坡。渠底和渠坡最好采用跳倉法施工，即隔一段澆一段。相鄰兩段間隔時間不少于7 天，這樣可以解決大體積混凝土收縮應力及水泥水化熱作用而出現的裂縫問題，也解決了大方量混凝土連續澆筑施工的技術問題。先根據設計方案，確定模板中線、高程、放線位置、精確無誤后，再在原渠道漿砌石基礎上用墨線彈放渠道中線的垂線，便于隨時校核。避免施工過程中模板走樣。邊模提前采用符合要求的鋼模。澆筑時，采用人工用鐵鍬入倉、平倉，用長3 米的木尺刮平，用振動棒在模板邊角及重點部位振一遍，再用平板振動板振動兩邊，然后用木抹找平， 鐵抹壓光，在混凝土初凝前再一次用鐵抹壓實收光。并且在混凝土初凝后拆除鋼模。

7.伸縮縫

伸縮縫施工是水利工程施工的非常關鍵的環節，必須嚴格按設計圖紙的要求一絲不茍地 做好該項工作。由于渠道水懸移質、推移質多，渠底兩側與坡腳處設置的縱向伸縮縫，經過一兩年的運行大部分就被沖刷掏空，形成自然裂縫，造成滲漏，維修量大，費用高。根據實際情況，渠底兩側與坡腳處的縱向伸縮縫，直接按施工縫處理。在補倉過程中重點控制兩塊混凝土板中間6 止水部位的伸縮縫。原設計橫向伸縮縫每5 m 全斷面設置一道，但容易造成混凝土坡面裂縫，后改為每3m 全斷面設置一道，運行效果良好。伸縮縫設計縫寬3 cm，填充材料自下而上依次為：底部夾4-12 cm 聚乙烯閉孔板，中間為3 cm聚氯乙烯膠泥填縫，上部是3 cm 的瀝青砂漿填縫。具體操作方法：一是聚乙烯閉孔板安置隨混凝土襯砌同時進行，上部預留6 cm；二是聚氯乙烯膠泥采用熱灌注，首先將聚氯乙烯切割成3-5cm 見方，放入容器中加熱攪拌， 溫度至120-130℃，保溫3-5 min 使軟膏充分軟化，然后將其裝入容器沿伸縮縫自上而下進行澆灌，為保證聚氯乙烯膠泥厚度，必要時進行二次澆灌；三是瀝青砂漿采用一只容器烘干砂，另一只容器加熱熔化瀝青，將烘干的砂子與熔化的瀝青按設計配合比均勻拌合、加熱，然后將其搗入伸縮縫中，用燒紅的扁鐵將其表面壓光，表面略低于表面約3mm，這樣伸縮縫就起到了止水及彈性伸縮的作用。

8.養護

養護對混凝土的強度和耐久性十分重要，混凝土澆筑12小時以后，應及時進行自然養護，保持適宜的溫度和濕度，使水泥水化作用充分徹底，防止收縮裂縫，保證混凝土達到應有的強度和耐久性。高溫、炎熱天氣應提前養護，應適時灑水或用微灌方法保持模板和混凝土的濕潤，養護用水的水質同拌和用水。拆模后應采用草袋、草簾、麻袋、土工布、塑料布等及時覆蓋，以免雨水澆淋或凍融破壞。養護時間一般不小于14 天。

9.結語

現澆混凝土套襯渠道施工質量控制的實現，能夠促進渠道工程應用價值的提升。因此在實際施工過程中，需要掌握施工技術要點，做好混凝土澆筑、養護等工作，保證施工進度與質量，促進現澆混凝土套襯渠道施工技術水平的顯著提升，滿足綠色環保施工要求，促進社會經濟的可持續發展。套襯混凝土渠道實施后不僅提高了渠道水的利用率，還減少滲漏損失，節約了水資源，緩解了上下游水資源緊張的矛盾。套襯渠道的防滲、抗凍、抗沖刷能力顯著提高，施工方法、施工工序也大為簡化，所以套襯渠道施工技術具有廣泛的實用價值和推廣意義。