水利工程渠道襯砌施工技術(shù)探討

馬國春，范世運(yùn)

（吉林省節(jié)水灌溉發(fā)展股份有限公司，吉林長春 130000）

1 工藝流程及要點(diǎn)

1.1 場基處理

在正式施工前，組織開展現(xiàn)場地質(zhì)勘察工作，掌握工程現(xiàn)場的水文地質(zhì)條件，了解地質(zhì)結(jié)構(gòu)，檢查是否存在軟土地基等不良地質(zhì)問題，對現(xiàn)場基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)進(jìn)行預(yù)先性處理，如采取換填法、排水固結(jié)法、強(qiáng)夯法等技術(shù)來處理軟土地基，避免在水利工程使用期間出現(xiàn)地基不均勻沉降、渠道襯砌結(jié)構(gòu)斷裂變形等質(zhì)量問題。隨后，清除場地中的地面植被與分布的障礙物，將植被清理范圍設(shè)定為包含主體施工區(qū)與最大開挖線向外延伸5m處，對場地進(jìn)行平整壓實(shí)處理，確?；A(chǔ)結(jié)構(gòu)的平整度與密實(shí)度達(dá)到施工標(biāo)準(zhǔn)，為后續(xù)渠道襯砌施工營造良好環(huán)境。在場基處理完畢后，使用挖掘機(jī)等設(shè)備，對渠道開展粗削坡作業(yè)，采取反鏟方式，從下至上從渠道底部至坡頂依次攤鋪砂礫料，使用平板振動(dòng)夯設(shè)備對砂礫墊層進(jìn)行夯實(shí)處理，在坡腳、坡面、坡肩等部位設(shè)置一定數(shù)量的控制樁，用于分割渠坡。

1.2 鋪設(shè)保溫板

考慮到在混凝土澆筑與凝結(jié)硬化期間會(huì)釋放大量的水化熱，致使混凝土砌塊內(nèi)外形成溫度階梯與產(chǎn)生橫向拉應(yīng)力，容易在襯砌結(jié)構(gòu)中形成裂縫，進(jìn)而影響到襯砌結(jié)構(gòu)的防滲效果。因此，為預(yù)防這一問題的出現(xiàn)，在渠道削坡結(jié)束與混凝土襯砌施工前，必須在渠道結(jié)構(gòu)中鋪設(shè)保溫板，將保溫板與坡面保持緊密貼合狀態(tài)，起到控制混凝土內(nèi)外溫差的作用。在保溫板鋪設(shè)環(huán)節(jié)，提前對渠道基層進(jìn)行整平處理，壓實(shí)凸起部位，使用粗砂等材料將基層凹陷部位填平。隨后，按順序均勻鋪設(shè)保溫板，使用長度為10cm的竹纖將保溫板固定連接。

1.3 鋪設(shè)復(fù)合土工膜

在安裝模板前，在渠道進(jìn)出口部位鋪設(shè)復(fù)合土工膜材料，提前對基礎(chǔ)面處理情況進(jìn)行檢查驗(yàn)收，清理基礎(chǔ)面上分布的雜物與灰塵積水，對鋪設(shè)面進(jìn)行整平處理。隨后，對土工膜進(jìn)行搭接處理，將搭接長度保持在10cm以上，將相鄰兩幅土工膜的橫縫錯(cuò)開寬度設(shè)定在0.5m內(nèi)，盡可量在渠道內(nèi)鋪設(shè)大尺寸土工膜，以此來控制接縫數(shù)量，改善防水效果。最后，對所鋪設(shè)復(fù)合土工膜進(jìn)行焊接連接，可采取熱熔焊法進(jìn)行雙縫焊接處理，提前清理粘接面上附著的灰塵雜質(zhì)，同步開展土工膜鋪設(shè)與壓實(shí)作業(yè)，避免鋪設(shè)質(zhì)量受到風(fēng)力等自然因素影響。

1.4 模板施工

首先，在模板安裝環(huán)節(jié)，根據(jù)工程現(xiàn)場情況與工藝技術(shù)要求，合理選擇模板類型，如定型鋼模板、組合式鋼模板、鋁模板、木模板等，其中，木模板適用于不具備鋼模拼裝條件的復(fù)雜結(jié)構(gòu)部位。隨后，在渠坡襯砌施工期間，提前設(shè)置面板橫縫位置線、底面線與頂面線，依次安裝側(cè)模板與端頭模板，在模板內(nèi)加焊鋼筋，在模板背面焊接長度在0.5m左右的長鋼筋起到固定作用。而在渠底襯砌施工期間，可選擇使用14號槽鋼作為模板板材，在模板底部加焊鋼筋，在背面壓設(shè)一定數(shù)量與重量的砂袋進(jìn)行固定，在橫縱通縫部位逐倉澆筑混凝土。最后，對模板安裝質(zhì)量進(jìn)行檢查，測量模板位置、垂直度、平整度是否達(dá)標(biāo)，清除模板內(nèi)部積水與附著的灰塵污漬，在壁面均勻涂刷脫模劑。

其次，在混凝土施工完畢后，定期對混凝土試塊強(qiáng)度進(jìn)行檢測，在確定試塊強(qiáng)度達(dá)標(biāo)后，即可拆除模板，明確拆模順序，禁止出現(xiàn)野蠻拆模行為，清理模板表面殘留砂漿，將模板與配件分類堆置，留待后用。

1.5 混凝土襯砌施工

在混凝土襯砌施工環(huán)節(jié)，首先，根據(jù)現(xiàn)場情況與工期要求，選擇采取機(jī)械襯砌方式或是人工襯砌方式。其中，機(jī)械襯砌是使用襯砌機(jī)與布料機(jī)等設(shè)備，提前對襯砌機(jī)的高程與架坡比進(jìn)行調(diào)整，通過進(jìn)料口持續(xù)在渠道襯砌面均勻攤鋪混凝土，開展混凝土振搗作業(yè)，使用振動(dòng)成型機(jī)以此進(jìn)行提漿、整平、壓實(shí)操作。而人工襯砌則是通過滑模澆筑混凝土，設(shè)置硫槽裝置，通過溜槽將混凝土澆筑至倉內(nèi)，待混凝土面達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)高后，拆除多余溜槽，使用振動(dòng)器沿坡插入開展振搗作業(yè)。其次，待混凝土澆筑完畢后，開展振搗作業(yè)，嚴(yán)格控制振搗順序、各振點(diǎn)留振時(shí)間、振搗力度，待混凝土表面無氣泡持續(xù)冒出后，結(jié)束振搗作業(yè)。再次，對混凝土表面進(jìn)行壓面修正處理，依次開展粗抹與精抹作業(yè)，在渠道半縫部位切縫，在縫內(nèi)設(shè)置閉孔塑料板與填充聚硫密封膠。最后，開展養(yǎng)護(hù)作業(yè)，在混凝土表面覆蓋塑料薄膜，定期在表面淋灑水分或噴涂養(yǎng)護(hù)液，對混凝土內(nèi)外溫度進(jìn)行測量，必要時(shí)采取溫控措施，將溫差控制在25℃內(nèi)。

2 質(zhì)量控制措施

2.1 渠道襯砌方案優(yōu)化設(shè)計(jì)

考慮到多數(shù)水利工程的現(xiàn)場環(huán)境較為復(fù)雜，渠道襯砌質(zhì)量易受到自然因素與非自然因素影響，存在不確定性。例如，在部分水利工程中，由于渠道沿線地形條件過于復(fù)雜，不具備在渠道兩側(cè)坡面布置襯砌機(jī)等設(shè)備機(jī)具的條件，但在渠道襯砌方案中選擇采取機(jī)械襯砌方式，致使方案不具備實(shí)際執(zhí)行條件，在施工期間出現(xiàn)設(shè)計(jì)變更與反復(fù)施工情況。因此，在渠道襯砌施工前，需要開展模擬預(yù)演試驗(yàn)，在已知工程信息資料與技術(shù)方案基礎(chǔ)上，模擬不同工況條件下的渠道襯砌施工過程，根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果來預(yù)測渠道襯砌施工質(zhì)量，發(fā)現(xiàn)與解決技術(shù)方案中的不合理部分。

2.2 技術(shù)指標(biāo)控制

加強(qiáng)對施工現(xiàn)場工況的監(jiān)督檢查，對技術(shù)參數(shù)進(jìn)行測量，將測量值與額定標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行對比分析，以掌握渠道襯砌施工質(zhì)量，采取相應(yīng)糾偏措施，將指標(biāo)偏差值控制在允許范圍內(nèi)。例如，在某水利工程的土工膜鋪設(shè)環(huán)節(jié)，根據(jù)工程使用用途與遵循相關(guān)技術(shù)規(guī)范，選擇鋪設(shè)600g/m2的復(fù)合土工膜，要求將鋪設(shè)厚度控制在2.7mm及以上，斷裂伸長率保持在50%以上，耐靜水壓力不低于0.6MPa，垂直滲透系數(shù)控制在10～11cm/s區(qū)間內(nèi)，BR頂破強(qiáng)度不得小于2.8kN。

2.3 質(zhì)量缺陷處理

襯砌施工受到多方面因素影響，容易產(chǎn)生襯砌裂縫、混凝土表面剝蝕、面板外觀表面質(zhì)量缺陷等病害問題，對渠道襯砌結(jié)構(gòu)使用功能的發(fā)揮造成阻礙。因此，在渠道襯砌施工期間，應(yīng)重點(diǎn)預(yù)防常見質(zhì)量缺陷問題的出現(xiàn)，及時(shí)采取有效的處理措施。例如，針對襯砌裂縫，對裂縫寬深度進(jìn)行測量，判斷裂縫類型，進(jìn)而采取相應(yīng)處理措施。如對表層裂縫采取表面涂抹修補(bǔ)法，在非貫穿性裂縫內(nèi)部開槽嵌縫注膠，在貫穿性裂縫深層填充適量的水泥基柔性防水材料或?qū)⑵洳鸪亟?。針對混凝土表面剝蝕病害，對混凝土表面進(jìn)行鑿毛處理，鏟除存在剝蝕、麻面等質(zhì)量缺陷的部位，清掃鑿除面上的污漬與松動(dòng)混凝土，在表面均勻涂刷丙乳水泥砂漿，覆蓋塑料薄膜靜置一段時(shí)間，待水泥砂漿凝結(jié)硬化后，即可妥善處理混凝土表面剝蝕等外觀質(zhì)量缺陷。

3 結(jié)語

綜上所述，渠道襯砌是水利工程中的一項(xiàng)關(guān)鍵施工技術(shù)，在保障通水安全、延長工程使用壽命、防滲截滲方面發(fā)揮著積極作用，施工質(zhì)量直接影響渠道的輸水能力。為推動(dòng)渠道襯砌施工的規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化發(fā)展，技術(shù)人員必須掌握渠道襯砌施工工藝流程與操作要點(diǎn)，最大程度消除外部因素對渠道襯砌質(zhì)量造成的干擾，使渠道襯砌結(jié)構(gòu)發(fā)揮出應(yīng)有的功能作用。