U型渠道現(xiàn)澆襯砌混凝土工程常見問題及解決措施

苗志國

(新疆維吾爾自治區(qū)土地開發(fā)整理建設(shè)管理局，烏魯木齊830002)

0 前言

近年來在伊犁河谷地重大土地開發(fā)整理建設(shè)項(xiàng)目中，渠道多采用U型渠道現(xiàn)澆混凝土襯砌，相比較其他類型渠道，U型渠道混凝土用量少，占用土地量少，并具有較好的抗凍、防滲效果，在伊犁地區(qū)農(nóng)田水利工程推廣使用(主要適合斗渠及農(nóng)渠)。為了保證U型渠道現(xiàn)澆混凝土襯砌防滲渠道效果和耐久性，除了確保合理的設(shè)計(jì)以外，必須大力提高施工技術(shù)水平，加強(qiáng)對(duì)混凝土的品質(zhì)、配合比質(zhì)量以及混凝土拌和、運(yùn)輸、澆筑、養(yǎng)護(hù)等，施工工藝的監(jiān)督和管理以保證施工質(zhì)量，做到優(yōu)質(zhì)、安全。

1 U型渠道施工中常出現(xiàn)的問題

1.1 渠底開裂

經(jīng)過一個(gè)冬季，發(fā)生渠底開裂現(xiàn)象，基礎(chǔ)及兩側(cè)墊層換填不到位，發(fā)生凍脹現(xiàn)象，該現(xiàn)象為U型渠施工常出現(xiàn)的詬病。渠底開裂示意圖見圖1。

1.2 U型渠道對(duì)折

經(jīng)過一個(gè)灌溉期，用水戶使用渠道不當(dāng)，渠道滿灌，支渠所有水量全部進(jìn)入斗渠，渠道稍有淤泥堵塞，造成灌溉水翻渠，使渠堤土方發(fā)生凍脹，造成U型渠板對(duì)折、塌陷［1］。

1.3 U型渠道縱坡設(shè)計(jì)不合理

U型渠道縱坡設(shè)計(jì)過大，斷面尺寸過小，理想中，農(nóng)民灌溉按照輪灌制度灌溉，實(shí)際操作過程中，老百姓把斗渠水量全部灌入一條農(nóng)渠中，農(nóng)渠超設(shè)計(jì)運(yùn)行，前方節(jié)制閘節(jié)制后，渠道壅水，渠道水翻渠，使渠道不能安全運(yùn)行，同時(shí)，也造成渠道翻水段土地浸泡，使作物減產(chǎn)、絕收。

圖1 渠底開裂示意圖

1.4 渠道橫斷面設(shè)計(jì)不合理

U型渠道豎偏角過小(＜10°);加之襯砌機(jī)模具定制長(zhǎng)度過短(1.3～1.5 m);襯砌機(jī)前進(jìn)速度過快(＞0.80 m/min)，造成襯砌機(jī)邊行走，混凝土向內(nèi)側(cè)塌方。

2 解決措施

2.1 嚴(yán)把墊層料填筑關(guān)

1)方法一:渠道底部和圓弧段部位用戈壁墊層料回填夯實(shí)，其他部位用黏性土方替代回填，容易成型，再進(jìn)行混凝土澆筑，待混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度時(shí)，將先前替代墊層料回填部位的黏性土方由人工挖除，再分層回填戈壁墊層料并夯實(shí)。切記，成型混凝土強(qiáng)度一定要達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度，否則，容易對(duì)成品渠道混凝土造成破壞，從而影響渠道內(nèi)在質(zhì)量及外觀質(zhì)量［2］。注意事項(xiàng)，人工挖除替代墊層的黏性土方要徹底，否則，換填不徹底，將影響渠道的防凍脹性能。

2)方法二:開挖尺寸預(yù)留出墊層填筑尺寸，直接用戈壁墊層料夯實(shí)。其注意事項(xiàng):土模模具質(zhì)量要堅(jiān)固、不易變形;含水量控制在最優(yōu)含水，含土量控制在設(shè)計(jì)容許范圍內(nèi)，否則，戈壁料墊層容易坍塌。此法墊層料填筑速度較慢，土模模具較重，人工移動(dòng)不方便;戈壁料墊層的含水量和含土量是控制重點(diǎn)，實(shí)施時(shí)，不易掌控。

2.2 在實(shí)驗(yàn)澆筑階段

發(fā)現(xiàn)混凝土向內(nèi)側(cè)坍塌，專門找來有彈性的木棍及輕質(zhì)木板頂托，增加了工程施工的不可操作性，費(fèi)工、費(fèi)事。經(jīng)多次實(shí)踐，對(duì)襯砌機(jī)進(jìn)行改進(jìn):①延長(zhǎng)襯砌機(jī)長(zhǎng)度，襯砌機(jī)模具長(zhǎng)度延長(zhǎng)至1.8～2.3 m，增加模具的扶持作用;②改變模具前端和尾端的寬度，尾端寬度按設(shè)計(jì)值制作，前端寬度比設(shè)計(jì)值略小1～2 cm，尾端對(duì)混凝土起擠壓作用，可使混凝土外表面光滑、密實(shí);通過對(duì)各種設(shè)計(jì)斷面施工經(jīng)驗(yàn)得出，U型渠道豎偏角設(shè)為12°～14°較好，在后期階段設(shè)計(jì)過程中，可避免因U型渠道豎偏角過小而造成的施工困難;③控制襯砌機(jī)的行進(jìn)速度在0.50～0.80 m/min;④在襯砌前如果渠床干燥起土，應(yīng)首先灑水濕潤(rùn)，以避免澆筑好的混凝土板因水分過度流失表面出現(xiàn)細(xì)裂紋。

2.3 嚴(yán)格控制渠道軸線及渠底高程

1)土方工程施工前，應(yīng)先根據(jù)設(shè)計(jì)技術(shù)交底的有關(guān)資料，對(duì)渠道中線、長(zhǎng)度及水準(zhǔn)高程進(jìn)行放樣、復(fù)核。用全站儀(或經(jīng)緯儀)復(fù)核渠道的中心控制線，校核渠道軸線的方向，兩次測(cè)角誤差≤25″。用鋼尺復(fù)核渠道的長(zhǎng)度，在渠道中線位置，每50 m增加一個(gè)中心樁。彎道處4～6 m設(shè)一個(gè)中心樁，在設(shè)計(jì)過程中，盡量減少彎道的設(shè)計(jì)。用鋼尺量距，誤差不超過1/1 000。

2)按4等水準(zhǔn)要求控制高程，閉合精度要求控制在20 mm。每200 m設(shè)一個(gè)臨時(shí)高程點(diǎn)，作為開挖渠道高程控制點(diǎn)。

3)根據(jù)中心線和高程控制點(diǎn)，對(duì)渠道土方開挖或回填邊線及臨時(shí)堆土、取土界限放樣。堆土安全高度控制在1.5 m以內(nèi)，堆土距離開挖邊線≥1.5 m，確保開發(fā)成型渠道坍塌等。

2.4 混凝土澆筑的連續(xù)性

選擇合適的機(jī)械設(shè)備，保證機(jī)械設(shè)備的完好性，根據(jù)拌合站與施工澆筑現(xiàn)場(chǎng)的距離，計(jì)算處運(yùn)漿設(shè)備的個(gè)數(shù)，運(yùn)輸設(shè)備過少，導(dǎo)致現(xiàn)場(chǎng)襯砌機(jī)停滯，造成渠道混凝土冷縫較多，影響外觀質(zhì)量;運(yùn)輸設(shè)備過多，拌制的混凝土易失水，和易性不好，影響澆筑速度及渠道外觀質(zhì)量。

2.5 其他控制措施

1)及時(shí)處理壓頂及其他缺陷，用原拌合混凝土修補(bǔ)塌落破損處，用原漿收光、壓面，在未達(dá)到初凝時(shí)間，及時(shí)切縫。

2)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U型渠道混凝土襯砌結(jié)構(gòu)具有壁薄，外露面積大的特點(diǎn)，養(yǎng)護(hù)不及時(shí)，表面就會(huì)出現(xiàn)干裂縫隙，影響工程質(zhì)量，因而養(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)方法是在混凝土的表面覆蓋濕草簾、濕蘆席等物。一般正常氣溫下，混凝土澆筑后6～18 h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(rùn)狀態(tài)。從而使混凝土充分得到養(yǎng)護(hù)。此外，還可在混凝土表面覆蓋塑料薄膜，為混凝土提供保溫、保濕的環(huán)境，從而使混凝土充分得到養(yǎng)護(hù)。

3 結(jié)語

通過伊犁河谷地重大工程那拉提灌區(qū)一片區(qū)(坎蘇鄉(xiāng))項(xiàng)目、特克斯河中下游灌區(qū)五片區(qū)項(xiàng)目、特克斯薩爾庫甫灌區(qū)一片區(qū)項(xiàng)目和霍城縣北山溝灌區(qū)和大西溝灌區(qū)項(xiàng)目的實(shí)施，在實(shí)踐中不斷總結(jié)，狠抓施工質(zhì)量，從各個(gè)環(huán)節(jié)采取措施，減少和防止U型渠道混凝土澆筑的詬病，通過各方面努力，U型渠道混凝土的施工質(zhì)量得到當(dāng)?shù)厮懿块T和當(dāng)?shù)乩习傩找恢潞迷u(píng)。

［1］代穎，張效軍，王鋒.龍頭橋灌區(qū)渠道現(xiàn)澆混凝土襯砌施工方法［J］. 黑龍江水專學(xué)報(bào)，2006，33(03):157-158.

［2］趙郁城.現(xiàn)澆混凝土防滲渠道襯砌施工技術(shù)［J］.甘肅水利水電技術(shù)，2012，48(08):59-60.