小型水利工程矩形渠道施工技術

曾志民

（邵東市上沙江水庫管理所，湖南邵東 422800）

0.引言

近幾年，自然災害發生頻率有所提高，為保證持續發展，各地政府紛紛選擇興建小型水利工程。作為建設水利工程的重要一環，渠道施工對材料、技術所提出要求極為嚴格，要想使渠道價值得以實現，關鍵是要以現場情況為依據，結合項目特點對技術進行管理。本文所討論矩形渠道的特點為截面呈矩形，對其加以使用一方面能夠控制項目占地面積，另一方面可降低操作難度。現階段，矩形渠道已得到了較為廣泛的運用，圍繞其展開討論自然很有必要[1]。

1.項目概況

某地計劃建設小型水利工程，該項目覆蓋3個鎮、4個鄉及140個村，具有施工范圍較大的特點，施工效果往往會給轄區發展產生深遠影響。為保證轄區在抗澇、防洪方面所提出要求得到滿足，使該項目獲得更為可觀的社會與經濟效益，施工方選擇以現場地形、地質還有水利條件為依據，對矩形渠道進行建設，同時根據現場情況對配套設施進行安裝。具體方案如下：在轄區內建設3座提水泵站和6座攔河堰，在改造原有渠道的基礎上，新增18條渠道，確保水利工程兼具雨季防洪、節水等功能[2]。

2.矩形渠道的施工策略

2.1 前期準備

2.1.1 設計方案

施工開始前，施工方應派出專業人員對現場水文、地質情況進行實地勘測，基于相關標準和現場情況，對施工方案進行設計。有關人員應以水利興修針對矩形渠道所制定興建比例為依據，對施工質量加以控制，保證所建設矩形渠道可發揮出應有作用，為當地生產建設還有農業灌溉提供支持[3]。

考慮到渠道所表現出灌溉能力往往與其高度密切相關，在設計階段，有關人員先要對渠道水深進行計算，再根據計算所得結果，對渠道凈高加以確定。在此期間還需要對滲漏問題加以考慮，制定與現場情況相符的防滲方案，保證防滲層厚度達標，如果水流速度達到過超過3m/s，則可酌情增加防滲層厚度，將日后出現滲漏或類似問題的概率降至最低。

2.1.2 購入材料

為確保矩形渠道質量達到項目要求，在前期準備階段，施工方通常需要購入多種材料，各類材料的性能及質量均會給渠道功能產生影響。由此可見，要想使渠道施工相關工作得到高效開展，前提是對材料質量進行嚴格控制，確保進場材料均能夠達到項目要求，以免由于材料不達標，給項目質量及后續使用造成不必要的問題。在采購材料的過程中，有關人員需要做到以各環節所給出材料標準為依據，對市面現有材料的性能、單價及質量進行綜合對比，選擇口碑和信譽度良好的供貨商，并與其達成長期合作關系。對于尚未進場的材料，有關人員應對其質量及性能進行全面驗收，只有通過驗收的材料才能順利進場，并被運用在后續的施工中。

2.1.3 渠道放樣

需要在前期準備階段完成的工作還包括渠道放樣，有關人員應以設計方案為依據，利用經緯儀對渠道中心線加以確定。除特殊情況外，各直線段相鄰中心樁的距離均應被控制在50m左右，彎道區域可酌情縮短相鄰中心樁間距，但不得短于5m。利用鋼尺對中間距進行測量，確保實際距離和預設距離間的誤差不超過1/1000，同時角誤差不得超過30°[4]。在此基礎上，借助水準儀對樁點實際高程加以確定，結合相關參數對是否需要進行挖方或填方進行判斷。

2.2 中期施工

2.2.1 開挖土石方

作為對矩形渠道進行施工的關鍵一環，在正式開挖土石方前，施工方應派專人前往現場，視情況對渠道坡面加以處理，徹底清理坡面雜物，同時借助現有工具對其參數進行測量，確保坡面高度還有平整度所存在誤差均未超過允許范圍。

通過實踐可知，坡面處理效果往往決定了后續開挖作業的質量，如果處理期間有關人員發現坡面存在含水量高、裂縫或是變形的情況，則需要盡快制定相應的處理方案，同時將問題成因、處理方案報送上級部門，待所報送內容順利通過審批，方可根據所制定方案對現存問題進行處理。待處理工作告一段落，聯合有關部門對坡面進行驗收并修整。

刷坡期間應以相關標準為依據，確保放樣施工科學且規范。在開挖過程中，有關人員應做到根據現場情況和設計方案，先清理現場雜物再進行開挖，以免由于雜物過多，導致開挖作業難以按照預期計劃開展。本項目中，有關人員在綜合考慮土石方分布情況及其他因素的基礎上，最終決定通過自上而下的順序進行鉆孔爆破開挖，以此來保證填方以及挖方處于相對平衡的狀態。

2.2.2 漿砌磚砌筑

該環節所取得效果往往與砂漿配置質量密切相關，要想使砂漿質量及性能達到預期水平，關鍵是要借助專業機械對砂漿進行充分攪拌。在正式開始砌磚前的24h～48h，通過灑水的方式對磚塊進行濕潤，再結合磚墻所處位置完成邊線、軸線的測放工作。砌筑期間應以砌筑要求為依據，對磚塊進行科學擺放，同時對灰縫寬度加以確定。擺磚期間應考慮進出口位置給整磚、灰縫所產生影響，將磚塊豎縫錯開。另外，考慮到砌筑砂漿性能將隨著放置時間的增加而發生改變，有關人員應盡量做到隨拌隨用，若現場溫度為常溫，則要將砂漿從攪拌到使用完的耗時控制在3h內，如果現場溫度偏高，則需要將砂漿使用時長縮短為2h。在砌筑砌墻的同時進行刮縫，保證刮縫所產生多余砂漿被及時清除，并嚴格控制其深度，做到深淺一致。

2.2.3 漿砌石砌筑

在本項目施工期間，有關人員以現場情況為依據，最終決定通過鋪漿的方式，對漿砌石進行砌筑。為確保砌筑效果達到預期，有關人員指出應將砂漿稠度控制在40mm左右，同時考慮到水泥質量往往會給砌筑效果產生直接影響，要想使項目效果達到施工要求，應優先選用優質水泥。另外，以下幾方面內容同樣需要引起重視：（1）施工所用砂料為中砂，級配良好、質地堅硬且潔凈，對應細度模數以2.6～2.8為宜。（2）施工所用石料無裂縫且質地堅硬，不僅具有良好的耐風化性能，其他力學指標也與項目要求相符，最小邊不得短于20cm[5]。（3）砌筑期間應科學設計砂漿配合比，以試驗所得出結果為依據，對配合比進行調整。（4）以分層砌筑為主要原則，先對石塊進行平臥，再通過內外搭接、上下錯縫的方式，開展后續砌筑工作，確保任一石塊均具備應有的穩定性及可靠性。

砌筑石塊期間，通常需要先砌筑角石，再砌筑面石，待上述工作告一段落，方可著手對腹石進行砌筑，確保砌筑過程中砌體高度上升速度均勻。在開展上述工作時，有關人員應以項目要求為依據，對各層砌筑高度加以控制，本項目對砌筑高度所提出要求為不超過1m。在完成擺放石料的工作后，由專人負責對相鄰石料間的縫隙進行灌漿，通過振搗的方式增加砂漿密實度。若經過振實的縫面，其高度較初始高度有所下沉，則需要在對上層平縫進行鋪漿期間對其進行填充。在砌筑作業告一段落并且順利通過檢驗后，有關人員便可對其進行勾縫，勾縫所用砂漿需要按照1:1.5的比例單獨進行拌制。為確保勾縫處理效果達到預期，施工方應派專人對尚未勾縫的砌體進行處理，保證砌體表面沒有砂漿殘留。完成上述工作后，統一進行清縫，除特殊情況外，清縫工作均應在砌筑后24h內進行，清縫深度與寬度的比值應被控制在2:1左右，同時要保證清縫寬度較砌縫寬度略大，通過仔細清洗縫槽的方式確保縫槽內無積水、砂漿殘留，以免給整體施工質量造成不良影響。

2.2.4 澆筑混凝土

對混凝土進行澆筑時，先要保證所用材料性能理想且質量符合要求。在制作混凝土期間，有兩方面內容需要引起重視，一是對原料質量進行嚴格控制，二是視情況確定配合比，保證配合比合理且科學。正式進場前，派專人對水泥進行全方位驗收，只有通過驗收的水泥才能投入使用。混凝土所用砂料的粒徑、級配均應當符合項目要求，同時保證其含泥量不超過1%。施工所用水還有骨料同樣應當達到行業標準，在此基礎上，著手開展配合比設計工作，結合試驗效果確定最終配合比，嚴格控制材料用量，由此來為混凝土整體性能提供保障。

在本項目中，考慮到渠道施工需要使用大量混凝土，施工方計劃購入0.4m3的拌和機對混凝土進行拌和，確保拌和所得混凝土重量可達到施工要求。對混凝土進行澆筑時，需要以行業所提出規定為依據，嚴格控制每層所澆筑混凝土的厚度，待澆筑作業告一段落，方可過渡到后續的養護環節。一般來說，養護作業和澆筑作業的間隔不得短于12h同時不得超過18h，有關人員應視情況確定養護模式及具體方法，通過科學養護的方式，為混凝土質量提供保障。若項目建設期間外界溫度較高且空氣相對干燥，則需要提前養護開始時間，先灑水再對混凝土進行覆蓋，避免由于暴曬導致混凝土出現裂縫。除特殊情況外，養護時長均應達到14d或以上，夏季養護時長可酌情延長至28d，若外界溫度未達到5℃，則需要在混凝土表面覆蓋麻袋或是草墊，避免溫度驟降導致混凝土性能不理想。

2.3 后期養護

待項目施工告一段落，施工方應派專人前往現場，以實際情況為依據，盡快擬定切實可行的養護方案，確保矩形渠道可獲得全面且有效的養護。例如，對于已完成澆筑的混凝土，有關人員可在其表面覆蓋塑料薄膜，并通過定期噴水的方式，保證混凝土始終處于較為濕潤的狀態，以免由于水分蒸發過快，導致混凝土出現收縮裂縫，給其整體性能造成負面影響。再例如，如果現場溫度偏低，有關人員應盡快落實保溫養護的工作，為混凝土性能提供保證。

3.矩形渠道的管理要點

結合實踐所積累經驗可知，對矩形渠道進行施工時，應將管理重心落在以下方面：首先是技術交底。本項目的現場條件較為復雜，為確保施工效果達到預期，有關人員提前制定了完善的施工方案，同時聯合施工方對施工期間所用到技術進行交底，確保施工方對施工要點具有系統且全面的了解，將不必要問題出現的概率降至最低。其次是對技術檔案進行建立。施工期間應對技術檔案進行建立，確保檔案可如實記錄各環節所使用技術及管理措施，同時標明問題、成因和解決方案，供其他人員翻閱與使用。最后是密切關注項目投運情況。對項目運行進行管理，確保潛在問題可被及時發覺并得出處理，在保證項目性能的前提下，對其使用壽命進行延長。以渠道結構施工為例，期間有關人員應保證渠道頂部不存在積水，以免積水滲入防滲層。與此同時，還需要密切關注防滲層頂部的密封情況，確保封頂后防滲層不存在裂縫或其他質量缺陷。

4.結論

作為構成國內水利體系不可缺少的一部分，對小型水利工程進行建設的關鍵為渠道建設，在對矩形渠道進行施工期間，要想使施工質量達到預期，一方面需要以現有技術標準和施工流程為依據，根據現場情況對施工技術進行優化。另一方面要加大監管力度，使監管工作貫穿項目始終。事實證明，只有這樣才能使工程質量得到大幅提升，同時使水利工程擁有持續發展所需的強大動力。