小型水利工程矩形渠道施工技術(shù)研究

長(zhǎng)文輝

（臨夏州水土保持試驗(yàn)站，甘肅 臨夏731408）

1 小型水利工程渠道設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)原則

對(duì)于小型水利工程項(xiàng)目，此類(lèi)工程的建設(shè)包含多個(gè)環(huán)節(jié)的施工作業(yè)，渠道建設(shè)作為其中的一個(gè)方面，在小型水利工程中有著突出的功能和作用。渠道建設(shè)與施工可以使水資源得到充分利用，同時(shí)，在一些氣候條件特殊地區(qū)，在雨季遭遇強(qiáng)降雨時(shí)，渠道建設(shè)又可以發(fā)揮排澇防洪作用，保障各種水資源得以快速排放，進(jìn)而對(duì)當(dāng)?shù)鼐用竦纳a(chǎn)生活起到重要的保護(hù)作用。

在技術(shù)不斷進(jìn)步的今天，小型水利工程中的渠道施工技術(shù)越發(fā)成熟。渠道建設(shè)可選擇的形式較多，為保證渠道形式可以與現(xiàn)場(chǎng)的情況完全結(jié)合，渠道工程人員必須從水利工程的現(xiàn)場(chǎng)條件出發(fā)，通過(guò)多方面因素的考慮進(jìn)行渠道設(shè)計(jì)，使渠道可以在投入使用后發(fā)揮其防洪排澇作用，減少水資源的浪費(fèi)。因此，在開(kāi)展小型水利工程渠道的設(shè)計(jì)與施工時(shí)，始終要遵循以下標(biāo)準(zhǔn)：（1）增加單位水量，以節(jié)約水資源，提高水資源綜合利用率；（2）因地制宜，從水利工程現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況著手；（3）保護(hù)工程所轄區(qū)域內(nèi)的資源；（4）曲線(xiàn)平順性。

2 工程概況

以某小型水利工程項(xiàng)目為例，在該區(qū)域內(nèi)包含5 個(gè)鎮(zhèn)、4 個(gè)鄉(xiāng)、159 個(gè)村，工程施工區(qū)域較大，該水利工程項(xiàng)目的施工效果關(guān)乎所轄區(qū)域的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。根據(jù)工程現(xiàn)場(chǎng)的基本地質(zhì)、地形等情況的分析，為滿(mǎn)足區(qū)域內(nèi)的防洪抗?jié)骋?，在開(kāi)展小型水利工程項(xiàng)目建設(shè)時(shí)，應(yīng)進(jìn)行對(duì)應(yīng)的渠道建設(shè)，在區(qū)域范圍內(nèi)構(gòu)建多個(gè)渠系配套設(shè)施。結(jié)合總體規(guī)劃，本區(qū)域范圍內(nèi)擬新建提水泵站3 座、攔河堰7 座，改造渠道1 條，新建渠道19 條，以實(shí)現(xiàn)高效節(jié)水和雨季防洪的功能。

3 小型水利工程矩形渠道施工技術(shù)

3.1 土石方開(kāi)挖

在該矩形渠道施工中，土石方開(kāi)挖作業(yè)是關(guān)鍵施工環(huán)節(jié)。在開(kāi)展土石方開(kāi)挖作業(yè)之前，工程企業(yè)要安排專(zhuān)業(yè)施工人員對(duì)渠道坡面進(jìn)行科學(xué)處理，清除坡面上的各種雜物，并利用相應(yīng)的測(cè)量工具完成現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量工作，將平整度和高度誤差都控制在允許范圍內(nèi)。坡面整修對(duì)土石方開(kāi)挖質(zhì)量十分重要，一旦在坡面處理中發(fā)現(xiàn)裂縫、變形、含水量偏高等異常情況，應(yīng)及時(shí)結(jié)合具體情況制定最佳的處理對(duì)策，并將這些問(wèn)題和處理方案上報(bào)監(jiān)理部門(mén)審批，在監(jiān)理部門(mén)審批通過(guò)后，正式加以處理。經(jīng)處理后的渠面應(yīng)交由相應(yīng)部門(mén)驗(yàn)收，在驗(yàn)收通過(guò)后進(jìn)入修整處理環(huán)節(jié)。刷坡處理工作中，應(yīng)遵循放樣標(biāo)準(zhǔn)開(kāi)展規(guī)范化的放樣施工[1]。整個(gè)開(kāi)挖工作中，應(yīng)充分考慮工程現(xiàn)場(chǎng)的具體情況，按照前期制訂的施工組織設(shè)計(jì)方案，在開(kāi)挖之前將現(xiàn)場(chǎng)的雜物完全清理干凈。本工程項(xiàng)目的矩形渠道施工中，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的土石方分布特點(diǎn)，選用的是鉆孔爆破開(kāi)挖的方式，遵循自上而下的開(kāi)挖順序，并分層開(kāi)挖，保證挖方和填方的平衡性。

3.2 漿砌石砌筑施工

在漿砌石砌筑施工環(huán)節(jié)中，根據(jù)此工程現(xiàn)場(chǎng)的具體情況，砌筑作業(yè)選用的是鋪漿法，為達(dá)到良好的砌筑施工效果，砂漿稠度應(yīng)維持在約40 mm。水泥與砌筑施工效果有直接關(guān)系，為符合總體施工標(biāo)準(zhǔn)，水泥應(yīng)采用符合相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)的高質(zhì)量水泥；砂料應(yīng)選用質(zhì)地堅(jiān)硬、干凈且級(jí)配良好的中砂，細(xì)度模數(shù)應(yīng)控制在2.40～3.00 之內(nèi)；所使用的石料應(yīng)采用質(zhì)地堅(jiān)硬、耐風(fēng)化、無(wú)裂縫、各種力學(xué)指標(biāo)都合格的材料，確保施工中所采用的石料最小邊尺寸在20 cm 以上。砌筑施工作業(yè)開(kāi)展時(shí)，砌筑砂漿配合比的設(shè)計(jì)尤為關(guān)鍵，相關(guān)施工人員要根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果確定最佳配合比。針對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的石塊，應(yīng)遵循分層砌筑的要求，將石塊平臥，隨后采用上下錯(cuò)縫、內(nèi)外搭接的方式，使每個(gè)石塊都處于相對(duì)穩(wěn)定的狀態(tài)下。

進(jìn)行每一層石塊的砌筑作業(yè)時(shí)，都首先要進(jìn)行角石的砌筑，當(dāng)這一砌筑作業(yè)完成后，再進(jìn)入面石的砌筑環(huán)節(jié)，最后進(jìn)行腹石砌筑。需注意的是，應(yīng)保障砌體高度保持均勻上升。在工程實(shí)踐中，應(yīng)結(jié)合總體施工規(guī)范和要求，將每層的砌筑高度控制在約1 m。當(dāng)石料擺放就位以后，立即安排專(zhuān)人進(jìn)行縫隙的灌漿處理，并確保振搗密實(shí)；針對(duì)振實(shí)后縫面稍有下沉的情況，可在上層平縫鋪漿作業(yè)中，將其填滿(mǎn)。砌筑作業(yè)全面結(jié)束且達(dá)到施工要求后，立即開(kāi)展現(xiàn)場(chǎng)的勾縫處理。勾縫施工中，為使砂漿性能符合施工要求，應(yīng)單獨(dú)拌制。本工程項(xiàng)目的實(shí)施中，采用1∶1.50 的水泥砂漿。為保證勾縫處理與施工要求相一致，應(yīng)安排專(zhuān)人在勾縫處理前將砌體表面的砂漿清理干凈。石塊砌筑作業(yè)全面結(jié)束后，應(yīng)進(jìn)行清縫處理，但需注意清縫時(shí)機(jī)的把控。正常條件下，砌筑完成24 h 之后是最佳的清縫時(shí)間，清縫寬度應(yīng)與砌縫寬度相一致或者略微大一些，且深度應(yīng)在寬度的2 倍以上。清縫處理的同時(shí)，需做好對(duì)縫槽的清洗，嚴(yán)禁縫槽中存在殘留的砂漿或者積水。

3.3 漿砌磚砌筑施工

在漿砌磚砌筑施工環(huán)節(jié)中，砂漿的配置效果同樣會(huì)影響最終的施工效果，為保障砂漿性能和質(zhì)量，應(yīng)利用專(zhuān)有的拌和機(jī)械完成對(duì)應(yīng)的攪拌處理。在砌磚之前，提前1 d 或者2 d 將磚塊灑水潤(rùn)濕，根據(jù)所掌握的磚墻位置信息，準(zhǔn)確測(cè)放出軸線(xiàn)與邊線(xiàn)。在砌筑作業(yè)實(shí)施中，結(jié)合砌筑要求擺好磚，并確定灰縫寬度。在擺磚過(guò)程中，進(jìn)出水口位置可能會(huì)對(duì)灰縫、整磚產(chǎn)生一定的影響，應(yīng)盡可能使得每塊磚的豎縫相互錯(cuò)開(kāi)[2]。為避免砌筑用的砂漿長(zhǎng)時(shí)間放置導(dǎo)致性能變化，最好保障砂漿隨攪拌隨用。當(dāng)處于常溫條件下時(shí)，水泥砂漿要在3 h 內(nèi)全部用完。而處于高溫條件下時(shí)，要在2 h 以?xún)?nèi)用完。砌墻在砌筑的同時(shí)做好刮縫處理，刮縫的過(guò)程中除了要做好清理工作，更要保障深淺的完全一致性。

3.4 混凝土澆筑

在混凝土的澆筑施工中，首先應(yīng)確?；炷敛牧系馁|(zhì)量合格，混凝土制作過(guò)程中，除了要進(jìn)行各種原材料的質(zhì)量控制，更要加強(qiáng)配合比的科學(xué)設(shè)計(jì)。在水泥進(jìn)場(chǎng)之前，施工企業(yè)應(yīng)安排專(zhuān)人負(fù)責(zé)對(duì)水泥加以質(zhì)量驗(yàn)收，經(jīng)由檢驗(yàn)通過(guò)的水泥才能被用于混凝土的制作；所采用的砂料，其級(jí)配和粒徑必須要與材料使用標(biāo)準(zhǔn)相一致，含泥量應(yīng)在1%以?xún)?nèi)；骨料與水的使用同樣要與施工要求相符合。在各種原材料質(zhì)量達(dá)到施工標(biāo)準(zhǔn)以后，再進(jìn)行混凝土的配合比設(shè)計(jì)，經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)選定最佳配合比，配合比的確定主要是為了進(jìn)行各種材料的用量控制，以保障混凝土性能。本工程矩形渠道的施工作業(yè)中，由于混凝土用量大，現(xiàn)場(chǎng)的混凝土拌和采用0.40 m3移動(dòng)式拌和機(jī)，根據(jù)相應(yīng)的配料單進(jìn)行拌和，將稱(chēng)量偏差控制在允許范圍內(nèi)。

混凝土的澆筑作業(yè)實(shí)施中，應(yīng)遵循規(guī)范化澆筑的要求，注意對(duì)每層澆筑厚度的控制，在渠道的澆筑作業(yè)全面結(jié)束以后，立即進(jìn)入對(duì)應(yīng)的養(yǎng)護(hù)施工環(huán)節(jié)。通常情況下，澆筑作業(yè)結(jié)束的12～18 h 內(nèi)進(jìn)入養(yǎng)護(hù)環(huán)節(jié)，采取恰當(dāng)?shù)酿B(yǎng)護(hù)方式，通過(guò)養(yǎng)護(hù)保障混凝土結(jié)構(gòu)質(zhì)量。如果小型水利工程的渠道施工在炎熱干燥的季節(jié)進(jìn)行，其養(yǎng)護(hù)時(shí)間要盡量提前，養(yǎng)護(hù)工作中，要在混凝土表面進(jìn)行覆蓋和灑水養(yǎng)護(hù)，以避免暴曬。一般條件下，養(yǎng)護(hù)周期應(yīng)盡可能在14 d 以上，但炎熱干燥季節(jié)的養(yǎng)護(hù)周期應(yīng)延長(zhǎng)到28 d，如果混凝土澆筑溫度在5 ℃以下，澆筑完工以后，在澆筑面上應(yīng)放置草墊或者麻袋進(jìn)行遮蓋保溫的養(yǎng)護(hù)處理[3]。

4 水利工程矩形渠道施工注意事項(xiàng)

4.1 嚴(yán)格控制原材料質(zhì)量

為保證小型水利工程矩形渠道的施工質(zhì)量，在開(kāi)展施工作業(yè)的過(guò)程中，由于需要使用的材料種類(lèi)較多，這些材料的質(zhì)量是否達(dá)標(biāo)將直接影響渠道功能的發(fā)揮。因此，加強(qiáng)矩形渠道施工中的原材料質(zhì)量控制極為關(guān)鍵，可以避免因材料不達(dá)標(biāo)導(dǎo)致的工程質(zhì)量問(wèn)題。在材料的采購(gòu)環(huán)節(jié)，專(zhuān)業(yè)的采購(gòu)人員應(yīng)結(jié)合每個(gè)環(huán)節(jié)的材料使用標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)比市場(chǎng)上同類(lèi)型材料的質(zhì)量、性能和價(jià)格，與可靠的材料供應(yīng)廠(chǎng)家合作。材料進(jìn)場(chǎng)之前，應(yīng)做好全面的質(zhì)量驗(yàn)收，經(jīng)驗(yàn)收通過(guò)的材料才能用于后續(xù)的施工。

4.2 施工結(jié)束后的養(yǎng)護(hù)工作

當(dāng)施工作業(yè)結(jié)束后，施工企業(yè)要安排專(zhuān)人及時(shí)進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，結(jié)合工程現(xiàn)場(chǎng)的施工情況和要求，制訂最佳養(yǎng)護(hù)方案。比如，混凝土澆筑結(jié)束后，可采用覆蓋養(yǎng)護(hù)的方式，對(duì)混凝土表面進(jìn)行覆蓋，并定期在表面噴灑水，在環(huán)境溫度過(guò)低的情況下，還要進(jìn)行保溫養(yǎng)護(hù)。

5 結(jié)語(yǔ)

小型水利工程是我國(guó)水利體系中的重要構(gòu)成，此類(lèi)工程中的渠道建設(shè)尤為關(guān)鍵，在小型水利工程矩形渠道施工中，為確保工程質(zhì)量目標(biāo)實(shí)現(xiàn)，要嚴(yán)格遵循相應(yīng)的技術(shù)流程和標(biāo)準(zhǔn)，優(yōu)化并完善施工技術(shù)，加強(qiáng)施工全過(guò)程的監(jiān)管，不斷提升小型水利工程建設(shè)質(zhì)量，促進(jìn)我國(guó)水利工程事業(yè)的不斷發(fā)展。