預(yù)制混凝土U型槽在渠道中的應(yīng)用

摘 要：黑龍江省樺川縣新河宮灌區(qū)農(nóng)田水利工程多建于上世紀(jì)末，由于受當(dāng)時的經(jīng)濟和技術(shù)條件所限，工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)低，且大部分渠道均為土渠。由于后繼建設(shè)資金不足，新河宮灌區(qū)灌溉渠道也僅完成了干渠工程和少量支渠，而斗渠、農(nóng)渠等田內(nèi)灌溉渠道缺乏，導(dǎo)致了灌區(qū)工程運行效益不高，極大浪費設(shè)施資源。在運行過程中時常發(fā)生渠道淤塞、滲漏、倒塌，運行費用高且渠系水利用系數(shù)僅為0.3-0.5。隨著農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的不斷發(fā)展，加強渠道工程建設(shè)，提高渠系水利用率已經(jīng)成為發(fā)展灌區(qū)農(nóng)業(yè)經(jīng)濟的重要途徑。文章論述預(yù)制混凝土U型槽在渠道施工中的工藝流程及項目運行后的效果分析。

關(guān)鍵詞：渠道；預(yù)制混凝土；U型槽；施工效果；分析

2009年實施的黑龍江省樺川縣東河鄉(xiāng)興安村土地整理規(guī)?；痉俄椖坎捎霉?jié)水型灌溉技術(shù)，灌水技術(shù)上實行“淺-濕-淺”的節(jié)水灌溉技術(shù)。在保證節(jié)水灌排的前提下，減少工程占用農(nóng)田，確定對農(nóng)渠采用預(yù)制混凝土D40U形槽襯砌進行渠道防護。根據(jù)我省已建防滲渠的運行情況看，U形槽作為襯砌材料輔加防滲膜是十分成功的，不僅施工較方便，而且能有效的防止灌溉用水的滲漏損失達50%-80%。因此，除了從灌溉技術(shù)方面實行節(jié)水型灌溉外，工程措施節(jié)水，尤其適合北方的節(jié)水灌溉模式，采用混凝土板是比較合理可行的。

1 預(yù)制混凝土U型槽的制作

1.1 機械設(shè)備

預(yù)制所用機械設(shè)備采用水利部認證產(chǎn)品（LZYB-1型混凝土構(gòu)件成型機）。完整無損、立式養(yǎng)護、內(nèi)光外實，構(gòu)件尺寸準(zhǔn)確，密實度高、抗凍，抗?jié)B，抗折性能好。實踐證明采用此預(yù)制機械，預(yù)制流程簡單，預(yù)制設(shè)備投資小、機動靈活、操作簡便，并且預(yù)制混凝土U型槽具有工藝先進，造價低廉等優(yōu)點。

1.2 進行混凝土配合比試驗

進場的各類材料必須有合格證書，并到具有相應(yīng)資質(zhì)的檢測實驗室進行復(fù)檢。根據(jù)設(shè)計提出的混凝土強度指標(biāo)、生產(chǎn)模具的工藝條件、水及砂石料情況，進行混凝土配合比試驗。預(yù)制構(gòu)件的成品，經(jīng)過相關(guān)方檢驗取得合格證后才可進行施工現(xiàn)場。

1.3 U型槽制作

按照工程設(shè)計U型槽尺寸定制模板，并按照已批準(zhǔn)的混凝土配合比拌制混凝土。U型槽制作過程中，嚴格按照操作規(guī)程進行制作。每班次可以制作400塊左右。生產(chǎn)的U型槽除強度要滿足要求外，表面應(yīng)平直光滑，無變形和蜂窩麻面現(xiàn)象。

1.4 及時養(yǎng)護

制作完成12小時后開始灑水養(yǎng)護，保持一定濕度，連續(xù)養(yǎng)護14。澆水次數(shù)以保證混凝土表面濕潤為準(zhǔn)，氣候炎熱的夏天，混凝土?xí)裆w草簾后澆水，以增強養(yǎng)護效果。

2 預(yù)制U型槽的安裝

2.1 基礎(chǔ)土方挖

按照設(shè)計渠道頂高程碾壓填筑渠道后，在開挖前先放開挖線，采用小型挖掘機械進行開挖，開挖過程中按開挖線進行開挖并盡量避免超挖，并用人工清理至基地高程。

土方挖填完成后，用少量U型槽由人工抬運至挖填成型的渠道中按照設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)每距離20m左右安放一塊標(biāo)準(zhǔn)塊，并以此樣板為準(zhǔn)，掛線在兩端面間至上而下修整基準(zhǔn)槽斷面。基礎(chǔ)土壤密實度是混凝土U型槽壽命長短的重要因素，應(yīng)嚴格按照設(shè)計要求及質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)控制其密實度，按照測量數(shù)據(jù)進行比降控制。

2.2 鋪設(shè)土工膜

為了達到節(jié)水防滲的目標(biāo)，在U型槽基礎(chǔ)底部鋪設(shè)復(fù)合土工膜一層。土工膜嚴格按照設(shè)計尺寸裁剪后，按照上游壓下游的方式搭接鋪設(shè)，搭接寬度不小于0.5m。

2.3 安裝U型槽

在開挖成型的基槽上，澆一層寬度為U型槽半徑的1/2、厚5cm的M7.5細石混凝土作為墊層，混凝土墊層的厚度要均勻。在施工中，應(yīng)按照設(shè)計的比降每隔5-10m定一個控制點，并在控制點上安裝一塊U型槽，槽底高程符合比降在此高程的要求。然后將U型槽從下游向上游進行，相鄰U型槽拼接必須平順并預(yù)留寬20mm左右的間隙，以便勾縫。勾縫時，先涂1：2.5水泥砂漿一道，再用1：2的水泥砂漿勾平縫。另外，為了降低凍脹對混凝土預(yù)制件的影響，每隔5m采用瀝青麻刀灌縫（按伸縮縫處理）。

2.4 回填土

由于開挖斷面與“U”形槽斷面不十分吻合，渠槽背面有時會出現(xiàn)空洞，空洞填筑法通常有三種：（1）中粗沙填筑；（2）細石混凝土填筑；（3）原土人工夯實填筑。前面兩種方式，施工方便，但造價較高，采用原土夯實填筑，也能起到密實效果。泥土回填必須密實，不允許有雜草、樹根及大石，采用人工夯實方法，自下而上逐層夯實回填?；靥詈蟊ＷC側(cè)墻頂填土高出5-10cm，側(cè)墻填土寬30cm以上。

2.5 現(xiàn)澆混凝土壓頂

壓頂質(zhì)量的好壞直接影響到U型槽的使用年限，一般均采用現(xiàn)澆混凝土進行壓頂，這樣可較好的解決其穩(wěn)定性的問題。澆筑過程中經(jīng)常檢查模板、支架、和預(yù)留口的情況，發(fā)現(xiàn)模板有變形、以移位時應(yīng)立即停止?jié)仓?，并在已澆筑的混凝土終凝前修好。

3 施工中應(yīng)注意的問題

3.1 土渠在“U”形槽安裝前，應(yīng)對基礎(chǔ)土壤的穩(wěn)定性進行分析，對于穩(wěn)定性差的濕陷性土壤應(yīng)換干粘土后，分層夯實。舊渠道改造應(yīng)清除底層殘留物，再用砼或砂漿，嚴禁在原渠道基礎(chǔ)上直接安裝“U”形槽，以免導(dǎo)致舊基礎(chǔ)底部空洞，造成渠道失穩(wěn)變形、塌陷。

3.2 根據(jù)設(shè)計選好原材料，對所有材料進行檢查，以確保質(zhì)量。

3.3 現(xiàn)澆混凝土壓頂前保持基礎(chǔ)干凈，必須按照設(shè)計厚度支模澆筑施工，混凝土嚴格按設(shè)計要求配比拌和后方可澆筑，嚴禁撒水泥或用水泥砂漿代替混凝土，重視混凝土的養(yǎng)護及保護，避免人為破壞，影響外觀。

3.4 施工質(zhì)量是防滲改造效果耐久性的重要因素。施工中要強化工序管理，加強檢測環(huán)節(jié)，確保每一道工序均達到設(shè)計及規(guī)范要求。

3.5 混凝土U型槽預(yù)制現(xiàn)場需平整，預(yù)制板模具采用制造尺寸合格的鋼模，要定期校模。

3.6 新渠或舊渠基礎(chǔ)及槽背面填土必須夯實，并將舊渠道的雜物清除干凈，避免基礎(chǔ)失穩(wěn)，引起渠道變形。

3.7 襯砌后的“U”形槽防滲渠明確各方責(zé)任，加強運行管理。不能重建輕管，只建設(shè)不維護，造成已建成的工程達不到使用期限及效果。

4 工程效果分析

渠道采用U型槽防滲不僅接近最優(yōu)輸水?dāng)嗝?，并且具有管理方便，美觀大方，防滲效果好，運行維修費用低，工程造價低，節(jié)約材料等優(yōu)點。并且采用U型槽輸水形式比采用標(biāo)準(zhǔn)梯形斷面形式至少節(jié)省占地30%左右，在節(jié)約土地方面有良好的效果。項目運行2年來，有效提高了水的利用率，渠道變形較少，受到運行單位及當(dāng)?shù)剞r(nóng)戶的好評。

作者簡介：叢全日（1979-），男，工程師。