農(nóng)田灌溉防滲渠道襯砌施工技術(shù)研究

童新東

（新疆阿拉爾水利水電工程有限公司 新疆維吾爾自治區(qū) 843300）

前言

襯砌（lining）指的是為防止圍巖變形或坍塌，沿隧道洞身周邊用鋼筋混凝土等材料修建的永久性支護結(jié)構(gòu)。襯砌技術(shù)通常是應(yīng)用于隧道工程、水利渠道中，多為內(nèi)襯。在農(nóng)田灌溉工程中，防滲渠道襯砌施工可以有效提升施工質(zhì)量和工程長期價值，保證農(nóng)田灌溉用水需求，同時利用混凝土結(jié)構(gòu)的防滲作用，進一步提升工程建設(shè)價值。針對農(nóng)田灌溉防滲渠道襯砌施工技術(shù)進行分析十分必要。

1 農(nóng)田灌溉防滲渠道襯砌施工技術(shù)流程

1.1 前期準備

防滲渠道襯砌施工的第一步，是進行有效的數(shù)據(jù)收集，在前期準備階段，需進行測量、放中線等工作。測量一般取定線方式，要求根據(jù)當(dāng)?shù)剞r(nóng)田灌溉的實際要求確定測量方案，并評估水流的走向。走向評估需結(jié)合當(dāng)?shù)氐貏萏攸c，盡量裁彎取直，減少工程量。確定渠道的基本流向和范圍后，要求進行范圍標(biāo)注和定向標(biāo)注，一般以30～50m為間隔（直線距離），進行一次標(biāo)注，對水渠轉(zhuǎn)彎位置進行標(biāo)注（無視距離差）。對存在高低落差的位置，應(yīng)評估落差大小，如果落差大于10cm，需進行標(biāo)注并評估水渠走向。放中線一般以前期測量為基準，根據(jù)所有標(biāo)注的情況，以10～20m為間隔，進行打樁，兩根樁之間的距離沒有明確長度要求，以縱坡的角度為基準。在渠道轉(zhuǎn)彎處和存在落差的區(qū)域，要求予以加樁。

1.2 土模施工

土模施工是防滲渠道襯砌施工的核心環(huán)節(jié)，包括土工膜和混凝土構(gòu)件施工等。在進行施工時，首先要求清理施工場地，之后按照施工方案開挖土方，對填筑土料進行測定，要求其含水量在10～30%之間，并清除土料中腐殖土和較大的雜質(zhì)。應(yīng)用環(huán)刀取樣測試，測試指標(biāo)和標(biāo)準要求，如表 1 所示[1]。

表1 土料測試指標(biāo)和要求

完成土料測試，且確定其質(zhì)量符合使用要求，可進行渠槽開挖，要求在開挖工程中保證斷面處理效果，邊坡和渠道底部的預(yù)留層在20cm以上。第一次開挖為機械開挖，第二次開挖應(yīng)強調(diào)處理的精細化程度，以小型設(shè)備或人工開挖為主要方式，對渠道的邊坡進行平整化處理，并對斷面進行壓實。土模成型需要通過隱蔽工程進行，同樣要求壓實系數(shù)達到0.95左右，土樣干容重不低于1.5t/m3。之后進行土工膜施工，要求對渠道的坡面進行全面檢測，保證其光滑平整，不存在雜物和明顯的凹凸面。

1.3 過渡施工與混凝土預(yù)板砌筑

過渡施工也即過渡層的鋪筑，一般選用三合土、麥桔泥作為材料，確保墊層中的砂土等較大的雜物得到清理，同時不能破壞土工膜。可直接從下向上攤鋪，保證攤鋪的均勻性，做好壓實工作。鋪筑時要先渠底后邊坡，為避免過渡層外露時間過長，要將施工進度與砌板、鋪膜施工配合密切?；炷令A(yù)板砌筑要求嚴格按照規(guī)范進行，對混凝土預(yù)制板進行質(zhì)量檢測，保證其性能滿足施工要求，包括是否存在裂縫、空洞等等。使用前，要求去除表面污染物和積水，先在渠道底部進行鋪筑，之后進行渠道坡面鋪筑，要求整體工程自下而上持續(xù)進行，所有預(yù)制板平整、連接縫隙緊密，防滲技術(shù)原理，如圖1所示。

圖1 防滲技術(shù)原理

最后進行伸縮縫的填筑，在填筑伸縮縫時，先要清理縫間的雜物及灰塵，清理干凈后在縫內(nèi)偏下部位置填充50#水泥砂漿，一般填充厚度為4cm。砂漿凝固后，按照設(shè)計比例，對瀝青進行加熱，灌入伸縮縫內(nèi)，將其搗實，之后收面壓光，完成施工。

2 農(nóng)田灌溉防滲渠道襯砌施工技術(shù)要點

2.1 施工參數(shù)確定

在農(nóng)田灌溉防滲渠道襯砌施工中，技術(shù)的要點之一是合理確定施工參數(shù)。如在我國新疆地區(qū)，土質(zhì)條件不理想，水渠的防滲性能必須進行優(yōu)化，以免水滲入砂土之中。在施工過程中，包括過渡層、土模施工環(huán)節(jié)在內(nèi)，各個環(huán)節(jié)都要明確工作參數(shù)。要求在施工作業(yè)前，以準備階段的測量結(jié)果為基礎(chǔ)，出具至少2套施工方案，涵蓋施工全過程并給出詳細參數(shù)，之后結(jié)合實際灌溉需要和建設(shè)需要進行方案的評估，確定參數(shù)標(biāo)準。如土工膜的施工，在完成初步下料后，要進行檢查，對破損、孔洞等進行修補，所有修補用材料質(zhì)量應(yīng)達到初次用料的基本標(biāo)準，補疤要超出破損部分10～20cm，如果存在搭接需要，要求上游末端壓下游起始邊緣，搭接長度應(yīng)為20cm，避免褶皺懸空。其他環(huán)節(jié)的工作也以規(guī)范化的參數(shù)為基準，確保施工效果。

2.2 施工質(zhì)量檢測

施工質(zhì)量控制涵蓋建設(shè)的全周期，要求在建設(shè)工作開始前，根據(jù)施工方案和施工組織設(shè)計要求明確質(zhì)量控制計劃和權(quán)責(zé)，以混凝土預(yù)制板的質(zhì)量控制為例。在預(yù)制板的制備過程中，要求保證水灰比滿足設(shè)計需要，進行檢測拌和過程和均勻性。在攪拌完成后進行取樣測試，了解混合物的含水量，要求含水量參數(shù)與標(biāo)準參數(shù)差異在2.5%以內(nèi)。砂漿密度方面，以設(shè)計值為基礎(chǔ)，差異不得大于30kg/m3，骨料的測定一般采用篩分法，應(yīng)用設(shè)備進行抗壓強度分析，要求試件干凝時間在14d以上，每200m3混凝土為一個批次，選取至少4件試件進行測試[2]。

完成上述測試后，對混凝土預(yù)制板進行檢查，了解其是否存在缺角、邊緣不平整等問題，如果預(yù)制板問題較大、較多，應(yīng)予以棄置，如果預(yù)制板僅存在小型問題，應(yīng)進行修補，首先對其表面作平整處理，清除雜物，之后選取強度標(biāo)準不低于混凝土預(yù)制板標(biāo)準的材料進行修補，將水泥漿、砂漿等均勻涂抹于預(yù)制板表面，或者灌入縫隙、小空洞中，將其放置于陰涼干燥處，使其自然干凝，與預(yù)制板形成一個整體。在預(yù)制板干凝的過程中，要求進行灑水養(yǎng)護，干凝后進行厚度、長度測試，要求其厚度與設(shè)計標(biāo)準之間差值不超過0.5cm，長度差不超過0.8cm。其他測試內(nèi)容還包括抗壓強度、平整度等等，均以設(shè)計標(biāo)準為基礎(chǔ)進行分析。

2.3 重點技術(shù)選取

農(nóng)田灌溉防滲渠道襯砌施工中，存在多項專業(yè)技術(shù)要求和施工環(huán)節(jié)，要求合理進行技術(shù)選取，以保證施工質(zhì)量。在渠道施工時，首先進行場地清理，并擴大清理范圍到坡外0.5m。土方開挖技術(shù)分為兩個環(huán)節(jié)，即機械開挖環(huán)節(jié)和人工開挖環(huán)節(jié)，由于水渠的寬度、坡度存在一定要求，單純進行機械開挖可能難以控制挖掘參數(shù)，因此機械挖掘只在工程早期階段進行，完成大范圍基礎(chǔ)挖掘后，通過人工進行水渠內(nèi)坡的處理，并控制土層厚度。碾壓機械進行分段碾壓施工時，分段部分的兩端的搭接長度兩端搭接長度應(yīng)不小于1.5m，而對于碾壓機械工作不到的邊角位置，可以實施人工夯補[3]。

3 實例分析

新疆維吾爾自治區(qū)某地進行防滲渠道襯砌施工，工程牽涉到約4500畝農(nóng)田灌溉，屬于當(dāng)?shù)剞r(nóng)田灌溉工程的分支工程，建設(shè)總投資259.5萬元，擬定工期為6個月。為求保證建設(shè)效果，施工單位和建設(shè)單位進行了方案探討，確定了機械挖掘、人工補挖等等一系列工作的基本要求和工序，并于2017年4月開始工程建設(shè)。在建設(shè)過程中，監(jiān)督方以及施工方、建設(shè)方共同成立管理小組，對各相關(guān)工作環(huán)節(jié)進行管理。在預(yù)制板的制備過程中，管理小組發(fā)現(xiàn)預(yù)制板養(yǎng)護工作不到位，人員灑水養(yǎng)護間隔過長，導(dǎo)致預(yù)制板出現(xiàn)小裂縫，該批材料沒有投入使用，再二次制備的過程中，管理小組明確要求以2h為間隔進行灑水養(yǎng)護，應(yīng)對當(dāng)?shù)剌^為干燥的氣候條件，有效保證了混凝土預(yù)制板的質(zhì)量。在防滲渠道襯砌施工全過程中，未發(fā)現(xiàn)其他重大問題。最終工程歷時5個月零17d完成，耗資258.2萬元，未出現(xiàn)超支問題。分段監(jiān)測和總體監(jiān)測效果良好，無滲水情況，在存在落差的位置，水流也能夠按設(shè)計方向流淌，滿足設(shè)計要求。

4 總結(jié)

綜上，現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)對渠道要求越來越高，應(yīng)在傳統(tǒng)技術(shù)基礎(chǔ)上嘗試突破和加強。農(nóng)田灌溉防滲渠道襯砌施工技術(shù)是現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)灌溉的核心技術(shù)之一，流程上看，強調(diào)前期準備的有效性，之后進行土模施工、過渡施工與混凝土預(yù)板砌筑。技術(shù)要點包括施工參數(shù)確定、施工質(zhì)量檢測和重點技術(shù)選取等。實例分析證明了上述理論的價值，可以作為參考，推廣于后續(xù)各地的渠道建設(shè)工作中。