弧底梯形渠道襯砌施工方法及質(zhì)量控制

馬 濤

(陜西省寶雞峽引渭灌溉管理局板橋管理站，陜西興平713100)

1 概況

寶雞峽灌區(qū)位于陜西省關(guān)中西部，管轄寶雞、咸陽、西安三市及楊凌農(nóng)業(yè)高新技術(shù)示范區(qū)的14個(gè)縣(市﹑區(qū))、97個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)的農(nóng)田灌溉。寶雞峽歷史悠久渠道行水時(shí)間較長，根據(jù)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，渠道滲漏的水量占渠系損失水量的絕大部分，一般情況下占渠首引水量的25﹪左右，在較為嚴(yán)重段可達(dá)40﹪以上。渠系的水量損失不僅降級(jí)了渠系的水利用系數(shù)，減少了灌溉面積，浪費(fèi)了大量的水資源，同時(shí)水量損失大大增加了灌溉成本和農(nóng)民的水費(fèi)負(fù)擔(dān)，降低了灌溉的效率。為了減少渠道的水量的損失，提高渠系的水利用系數(shù)，一方面要加強(qiáng)渠系工程配套和維護(hù)，科學(xué)調(diào)配，不斷提高，渠系的管理水平，另一方面要采取防治措施，減少渠道的滲漏水量。

寶雞峽，在節(jié)水灌溉工程建設(shè)中，為了保證現(xiàn)澆混凝土渠道防滲效果和耐久性，除了正確合理的設(shè)計(jì)以外 ，還嚴(yán)格提高施工技術(shù)水平，加強(qiáng)對(duì)混凝土的品質(zhì)，配合比質(zhì)量，以及混凝土的拌和運(yùn)輸，澆筑養(yǎng)護(hù)等施工方法的監(jiān)督和管理，以保證施工質(zhì)量，達(dá)到優(yōu)良，在下面，結(jié)合自己的工作經(jīng)歷論述弧底梯形斷面，施工技術(shù)及質(zhì)量控制。

2 弧底梯形渠道結(jié)構(gòu)及特性

弧底梯形渠道是近幾年在寶雞峽灌區(qū)推廣的一種先進(jìn)的渠道襯砌形式，它的斷面結(jié)構(gòu)由渠底的圓弧段和兩邊直線段組成。由于襯砌砼受土壤凍融，滲透壓力不均勻沉陷的作用，應(yīng)通過內(nèi)力和穩(wěn)定計(jì)算，擬定砼的襯砌厚度。一般在圓弧頂端與直線段交結(jié)處左右坡板各設(shè)一條縱向伸縮縫，每隔4 m設(shè)一條橫向伸縮縫;以確保襯砌砼不受溫度應(yīng)力作用的破壞。弧底梯形渠道由于其獨(dú)特的結(jié)構(gòu)形式，使其有以下優(yōu)點(diǎn):濕周小，輸水能力良好，不淤積，堅(jiān)固耐久，造型美觀，尤其是在原梯形渠道基礎(chǔ)上改造，工程量小，施工簡便，進(jìn)度快。不但提高了渠道過水能力，抗沖能力，防滲能力，而且能節(jié)省大量的工程費(fèi)用，達(dá)到了費(fèi)省效宏的目的。

3 施工準(zhǔn)備

渠道防滲工程施工前，應(yīng)進(jìn)行詳細(xì)的施工組織設(shè)計(jì)，充分做好料場和拌合場等施工工地的布置以及施工用電，用水，道路和機(jī)器設(shè)備的準(zhǔn)備工作，應(yīng)對(duì)試驗(yàn)和施工的設(shè)備進(jìn)行檢測和測試運(yùn)行，如果不符合要求，應(yīng)予以更換和調(diào)整。在施工條件極其艱苦，無實(shí)驗(yàn)儀器和設(shè)備的條件下，可以將試驗(yàn)委托有資質(zhì)的實(shí)驗(yàn)機(jī)構(gòu)進(jìn)行。

3.1 地基處理

由于把原梯形渠道改建成弧底梯形渠道，工程施工應(yīng)先進(jìn)行清淤，再拆除原砼板及垃圾外運(yùn)，清完后。對(duì)渠道進(jìn)行施工放樣，具體的放樣尺寸可按照設(shè)計(jì)圖紙要求進(jìn)行。放樣出渠道中線，弧頂線，(左右兩岸線)及渠口線(左右兩岸線)全段面共五條線，然后進(jìn)行機(jī)械開挖或人工開挖，土方的開挖應(yīng)提前進(jìn)行，使得地基土的水分在自然風(fēng)干下盡量降低以增強(qiáng)土基的強(qiáng)度，減輕冬季凍脹的破壞。

根據(jù)不同的地形有的渠道需要削挖，有的渠道需要回填。削挖渠道的基礎(chǔ)比較堅(jiān)硬，但在開挖的過程中易發(fā)生松動(dòng)，在防滲體工程鋪筑之前必須重新夯實(shí)，做到渠基整平、密實(shí)。填方式渠道的基礎(chǔ)比較松散，清理完地表后，必須逐層回填、夯實(shí)，每層回填厚度不能超過25 cm。無論是新建渠道還是改建渠道，在回填夯實(shí)前，必須將渠床內(nèi)的淤泥，腐質(zhì)土，垃圾及隱藏的磚石清理干凈。以便于開挖土槽和刻模。

3.2 削坡處理

為避免表面干燥和施工人為踐踏及雨水的沖刷而造成的起塵和破壞，渠道削坡應(yīng)在混凝土澆筑前一天進(jìn)行，削坡時(shí)應(yīng)嚴(yán)格控制高程和表面平整度，采用人工掛線精削，如果渠道開挖或回填與設(shè)計(jì)的誤差較大時(shí)可以采用多次修坡的方法。

3.3 模板工程

模板的安裝要安圖紙測量放樣，對(duì)重要結(jié)構(gòu)應(yīng)多設(shè)控制點(diǎn)，以利檢查校核。模板要求拼裝嚴(yán)密準(zhǔn)確，不漏漿，表面平整，不產(chǎn)生過大變形。現(xiàn)澆砼模板安裝凈距沿渠道縱向的允許偏差值為±10 mm，沿寬度方向的允許偏差值為±30 mm。

4 混凝土材料

4.1 水的質(zhì)量要求

凡飲用的水、地表水、地下水方可使用。未經(jīng)處理的工業(yè)廢水，污水及沼澤水不能使用。

4.2 水泥的質(zhì)量控制

在使用水泥的時(shí)候，必須區(qū)分水泥的品種及強(qiáng)度等級(jí)，掌握其性能和使用方法，根據(jù)工程的具體情況合理選擇與使用水泥，這樣既可提高工程質(zhì)量又能節(jié)約水泥在施工過程中還應(yīng)注意優(yōu)先使用散裝水泥。

4.3 骨料的質(zhì)量控制

4.3.1 骨料料場選擇

骨料料場必須場地開闊，高程適宜，儲(chǔ)量大，滿足渠道混凝土對(duì)骨料的各項(xiàng)質(zhì)量要求，其儲(chǔ)量力求滿足需要并有必要的富裕量。

4.3.2 骨料的質(zhì)量要求

粗骨料質(zhì)量要求:不應(yīng)超過凈距的2/3構(gòu)件斷面最小邊長的1/4，素混凝土板厚的1/2。對(duì)少筋或無筋的混凝土結(jié)構(gòu)，應(yīng)選用較大的的粗骨料粒徑，應(yīng)由實(shí)驗(yàn)確定，采用連續(xù)級(jí)配或間斷級(jí)配，表面應(yīng)潔凈。

細(xì)骨料質(zhì)量要求:細(xì)骨料應(yīng)質(zhì)地堅(jiān)硬，清潔，級(jí)配好，人工砂的細(xì)度模數(shù)宜在2.4～2.8范圍內(nèi)，天然砂的細(xì)度模數(shù)宜在2.2～3.0范圍內(nèi)，使用山砂，粗砂，特細(xì)砂應(yīng)經(jīng)實(shí)驗(yàn)論證。細(xì)骨料的含水率應(yīng)保持穩(wěn)定，人工砂飽和面干的含水率不宜超過6%，必要時(shí)應(yīng)采取加速脫水措施。

5 混凝土配合比

混凝土施工配合比必須通過實(shí)驗(yàn)確定，滿足設(shè)計(jì)技術(shù)指標(biāo)和施工要求，并經(jīng)審批后方可使用?；炷潦┕づ淞媳仨毥?jīng)審核后簽發(fā)，并嚴(yán)格按簽發(fā)的混凝土施工配料單進(jìn)行配料，嚴(yán)禁擅自更改。在施工配料中，一旦出現(xiàn)漏配，少配或者錯(cuò)配，混凝土將不答應(yīng)進(jìn)倉。

6 混凝土的拌和和運(yùn)輸

6.1 混凝土的拌和

在混凝土配合比確定的情況下，大中型渠道的施工中，應(yīng)按最佳配料順序和拌和時(shí)間進(jìn)行試驗(yàn)，經(jīng)試驗(yàn)審核后，達(dá)到設(shè)計(jì)要求方可使用，配合比單、順序、時(shí)間、一經(jīng)確定不得擅自更改，以確保混凝土的質(zhì)量?；炷恋呐淞显诖笾行颓朗┕ぶ芯灾亓坑?jì)，但在小型渠道建設(shè)中，可將砂、石料用量折算在體積配料，但不能超過其誤差?；炷涟韬臀飸?yīng)具有與施工條件相適應(yīng)的和易性，在便于施工操作并能保證振搗密實(shí)的情況下，應(yīng)根據(jù)結(jié)構(gòu)物的條件及施工方法，當(dāng)結(jié)構(gòu)件截面尺寸較小或鋼筋較密，采用人工振搗時(shí)，坍落度可選較大;反之當(dāng)構(gòu)件的截面尺寸較大或鋼筋較疏、采用機(jī)械振搗時(shí)，可選用較小的坍落度。在有溫度控制要求或在高、低溫澆筑混凝土?xí)r，其坍落度可根據(jù)實(shí)際情況酌量增減，可參照《水工混凝土施工規(guī)范》。

6.2 混凝土的運(yùn)輸

混凝土的運(yùn)輸是連接混凝土的拌和和澆筑的中間環(huán)節(jié)，必須做到隨拌、隨運(yùn)、隨用。根據(jù)施工的不同條件要求，可用手推車、架子車、翻斗車、自動(dòng)卸料車等，但必須做到專車專用，運(yùn)輸設(shè)備嚴(yán)密、平滑、不漏漿，每次卸料時(shí)，應(yīng)將所有混凝土卸凈并隨時(shí)清洗車廂，運(yùn)輸過程中要求做到不初凝，不分離，不漏漿，無嚴(yán)重泌水，無過大的溫度變化，能保證混凝土入倉的溫度要求，道路要平順，無太大的顛簸。從裝料到入倉卸料整個(gè)過程控制在30～60 min之內(nèi)，因故停歇超過運(yùn)輸時(shí)間，混凝土已初凝或失去塑性時(shí)，應(yīng)按廢料處理。運(yùn)輸過程中嚴(yán)禁在途中和卸料時(shí)加水?；炷料募咀鳂I(yè)時(shí)，更應(yīng)縮短運(yùn)輸時(shí)間，以防止混凝土水份蒸發(fā)過快，造成坍落度損失。無論在高溫或低溫的條件下，混凝土運(yùn)輸工具應(yīng)設(shè)置庶蓋或保溫措施，以免因天氣，氣溫等因素影響混凝土的質(zhì)量。冬季作業(yè)時(shí)，時(shí)間不宜過長，防止混凝土的熱量損失過多。

7 混凝土的澆筑

混凝土澆筑的施工過程包括:澆筑前的準(zhǔn)備作業(yè)，澆筑時(shí)入倉鋪料，平倉振搗，收面和澆筑后的養(yǎng)護(hù)。

7.1 入倉鋪料

在澆筑混凝土前，應(yīng)先鋪設(shè)土工布，土工布必須焊接嚴(yán)密，以防滲漏?；炷烈r砌渠道的施工多采用按伸縮縫分塊澆筑，渠底、渠坡一般都是采用跳倉澆筑。施工順序應(yīng)按設(shè)計(jì)要求和施工的方便操作來確定，通常是先澆渠底，后澆渠坡，最后澆壓頂，其優(yōu)點(diǎn)在于先澆的渠底襯砌板可作為渠坡澆筑時(shí)的支承。但采用這種方法需要待渠底達(dá)到一定的強(qiáng)度以后，才能澆筑渠坡，這樣就會(huì)產(chǎn)生施工縫，由于渠底為圓弧形，澆筑時(shí)可先將渠底澆筑完后，等渠底達(dá)到一定的強(qiáng)度時(shí)，再澆筑渠坡。

7.2 平倉與振搗

卸入倉的混凝土料應(yīng)及時(shí)平倉振搗，人工平倉，刮杠刮平。倉內(nèi)若有粗骨料堆疊時(shí)，應(yīng)均勻地分布到砂漿較多處，不能用水泥砂漿覆蓋以免造成蜂窩。在傾斜面上(傾斜的邊坡)澆筑混凝土?xí)r，應(yīng)從低處開始依次向上。

混凝土平倉后振搗，嚴(yán)禁以振搗代替平倉，振搗時(shí)間以混凝土粗骨料不再顯著下沉，并開始泛漿為準(zhǔn)，避免欠振或過振。采用平面振搗器振搗時(shí)，將混凝土按模板的高度全部鋪滿倉面，整平表面，即可開始振搗。施工人員分別站在渠頂和渠底，拉住平面振搗器的兩端，接通電源，自下而上依次振搗。振搗器下行時(shí)，將振搗器抬離混凝土表面或關(guān)閉電源，停止振搗，并最好放在木板上或硬化的混凝土板上滑下。一般振搗兩遍即可，第一遍為了振實(shí)，移動(dòng)速度均勻而較慢，至表面泛漿為止。第二遍為了振平，速度可稍快。并注意混凝土板的邊沿和坡角處的振實(shí)，必要時(shí)可采用人工振搗或插搗.澆筑渠底時(shí)，用平面振搗器待整個(gè)倉在鋪滿料以后再振搗，至表面泛漿為止。在保證質(zhì)量的前提下，澆筑混凝土板時(shí)速度越快越好，否則，會(huì)影響到混凝土整平和收面的效果。更不要無故在中途停頓，因故停頓不應(yīng)超過60～90 min，否則按施工縫處理，以確保結(jié)合牢固。

7.3 收面

收面是澆筑的重要的工序，做好混凝土襯砌的收面 工作?？梢越档筒诼?，提高輸水能力，增強(qiáng)防滲效果，延長使用年限，收面工作要求做到表面平整光滑，無豆子外漏;無蜂窩麻面。收面應(yīng)在在澆筑完混凝土立即用原漿進(jìn)行收面，不得另外拌砂漿收面，不得灑水收面。其工序是先用長木抹粗抹一遍，是表面平整，稍停，再用鐵泥抹細(xì)抹一遍，最后待大量水分蒸發(fā)后，再用鐵泥抹壓抹一遍，直至達(dá)到密實(shí)、平整、光滑。

7.4 養(yǎng)護(hù)

混凝土的養(yǎng)護(hù)是保證和提高混凝土質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)，特別是混凝土襯砌結(jié)構(gòu)壁薄，外露面積大的特點(diǎn)，養(yǎng)護(hù)工作尤為重要。必須專人負(fù)責(zé)。最常用的養(yǎng)護(hù)方法在混凝土的表面覆蓋濕草簾，濕蘆席。一般正常氣溫下，混凝土澆筑應(yīng)6～18小時(shí)即可養(yǎng)護(hù)，根據(jù)實(shí)用水泥的不同和氣溫的不同養(yǎng)護(hù)的時(shí)間也不同，養(yǎng)護(hù)要勤灑水，始終保持混凝土表面濕潤狀態(tài)。

8 混凝土施工質(zhì)量控制和檢查

為了保證混凝土的質(zhì)量，除選擇適宜的原材料及確定恰當(dāng)?shù)呐浜媳韧?，在施工過程中還必須對(duì)混凝土原材料、混凝土拌和物及硬化混凝土進(jìn)行質(zhì)量檢查和控制。

施工過程中，原材料的質(zhì)量波動(dòng)對(duì)混凝土的質(zhì)量有很大的影響，如水泥強(qiáng)度的波動(dòng)直接影響到混凝土的強(qiáng)度。骨料的超徑或遜徑將改變混凝土的級(jí)配，從而影響到混凝土的和易性。施工中配料稱量的誤差，會(huì)引起配合比的變異，從而影響混凝土的質(zhì)量?；炷恋臄嚢?、運(yùn)輸、澆筑及養(yǎng)護(hù)等工藝的變化，也會(huì)引起混凝土的和易性強(qiáng)度及耐久性的變化，為了保證混凝土的質(zhì)量，應(yīng)對(duì)混凝土原材料及施工工藝進(jìn)行嚴(yán)格的控制管理。為此，必須經(jīng)常對(duì)混凝土原材料的各項(xiàng)技術(shù)性質(zhì)、混凝土拌和物及硬化混凝土的各項(xiàng)技術(shù)性質(zhì)進(jìn)行檢查?；炷恋呐浜媳葢?yīng)嚴(yán)格控制，不能在拌和過程中隨意加水。坍落度每班至少檢查三次，坍落度如果不在允許的范圍內(nèi)，應(yīng)及時(shí)處理，檢查的結(jié)果做好記錄。在混凝土澆筑期間，應(yīng)根據(jù)澆筑量的大小，配合比的變化，澆筑部位的不同，施工班的不同，澆制混凝土強(qiáng)度試塊。試塊的澆制和養(yǎng)護(hù)方法與施工條件相同，制好后應(yīng)登記，編號(hào)，待到設(shè)計(jì)齡期，送有關(guān)單位進(jìn)行試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果計(jì)入施工檔案備案。