小型水利工程矩形渠道施工技術(shù)

曾志民

（邵東市上沙江水庫(kù)管理所，湖南邵東 422800）

0.引言

近幾年，自然災(zāi)害發(fā)生頻率有所提高，為保證持續(xù)發(fā)展，各地政府紛紛選擇興建小型水利工程。作為建設(shè)水利工程的重要一環(huán)，渠道施工對(duì)材料、技術(shù)所提出要求極為嚴(yán)格，要想使渠道價(jià)值得以實(shí)現(xiàn)，關(guān)鍵是要以現(xiàn)場(chǎng)情況為依據(jù)，結(jié)合項(xiàng)目特點(diǎn)對(duì)技術(shù)進(jìn)行管理。本文所討論矩形渠道的特點(diǎn)為截面呈矩形，對(duì)其加以使用一方面能夠控制項(xiàng)目占地面積，另一方面可降低操作難度?，F(xiàn)階段，矩形渠道已得到了較為廣泛的運(yùn)用，圍繞其展開討論自然很有必要[1]。

1.項(xiàng)目概況

某地計(jì)劃建設(shè)小型水利工程，該項(xiàng)目覆蓋3個(gè)鎮(zhèn)、4個(gè)鄉(xiāng)及140個(gè)村，具有施工范圍較大的特點(diǎn)，施工效果往往會(huì)給轄區(qū)發(fā)展產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響。為保證轄區(qū)在抗?jié)?、防洪方面所提出要求得到滿足，使該項(xiàng)目獲得更為可觀的社會(huì)與經(jīng)濟(jì)效益，施工方選擇以現(xiàn)場(chǎng)地形、地質(zhì)還有水利條件為依據(jù)，對(duì)矩形渠道進(jìn)行建設(shè)，同時(shí)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況對(duì)配套設(shè)施進(jìn)行安裝。具體方案如下：在轄區(qū)內(nèi)建設(shè)3座提水泵站和6座攔河堰，在改造原有渠道的基礎(chǔ)上，新增18條渠道，確保水利工程兼具雨季防洪、節(jié)水等功能[2]。

2.矩形渠道的施工策略

2.1 前期準(zhǔn)備

2.1.1 設(shè)計(jì)方案

施工開始前，施工方應(yīng)派出專業(yè)人員對(duì)現(xiàn)場(chǎng)水文、地質(zhì)情況進(jìn)行實(shí)地勘測(cè)，基于相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和現(xiàn)場(chǎng)情況，對(duì)施工方案進(jìn)行設(shè)計(jì)。有關(guān)人員應(yīng)以水利興修針對(duì)矩形渠道所制定興建比例為依據(jù)，對(duì)施工質(zhì)量加以控制，保證所建設(shè)矩形渠道可發(fā)揮出應(yīng)有作用，為當(dāng)?shù)厣a(chǎn)建設(shè)還有農(nóng)業(yè)灌溉提供支持[3]。

考慮到渠道所表現(xiàn)出灌溉能力往往與其高度密切相關(guān)，在設(shè)計(jì)階段，有關(guān)人員先要對(duì)渠道水深進(jìn)行計(jì)算，再根據(jù)計(jì)算所得結(jié)果，對(duì)渠道凈高加以確定。在此期間還需要對(duì)滲漏問(wèn)題加以考慮，制定與現(xiàn)場(chǎng)情況相符的防滲方案，保證防滲層厚度達(dá)標(biāo)，如果水流速度達(dá)到過(guò)超過(guò)3m/s，則可酌情增加防滲層厚度，將日后出現(xiàn)滲漏或類似問(wèn)題的概率降至最低。

2.1.2 購(gòu)入材料

為確保矩形渠道質(zhì)量達(dá)到項(xiàng)目要求，在前期準(zhǔn)備階段，施工方通常需要購(gòu)入多種材料，各類材料的性能及質(zhì)量均會(huì)給渠道功能產(chǎn)生影響。由此可見，要想使渠道施工相關(guān)工作得到高效開展，前提是對(duì)材料質(zhì)量進(jìn)行嚴(yán)格控制，確保進(jìn)場(chǎng)材料均能夠達(dá)到項(xiàng)目要求，以免由于材料不達(dá)標(biāo)，給項(xiàng)目質(zhì)量及后續(xù)使用造成不必要的問(wèn)題。在采購(gòu)材料的過(guò)程中，有關(guān)人員需要做到以各環(huán)節(jié)所給出材料標(biāo)準(zhǔn)為依據(jù)，對(duì)市面現(xiàn)有材料的性能、單價(jià)及質(zhì)量進(jìn)行綜合對(duì)比，選擇口碑和信譽(yù)度良好的供貨商，并與其達(dá)成長(zhǎng)期合作關(guān)系。對(duì)于尚未進(jìn)場(chǎng)的材料，有關(guān)人員應(yīng)對(duì)其質(zhì)量及性能進(jìn)行全面驗(yàn)收，只有通過(guò)驗(yàn)收的材料才能順利進(jìn)場(chǎng)，并被運(yùn)用在后續(xù)的施工中。

2.1.3 渠道放樣

需要在前期準(zhǔn)備階段完成的工作還包括渠道放樣，有關(guān)人員應(yīng)以設(shè)計(jì)方案為依據(jù)，利用經(jīng)緯儀對(duì)渠道中心線加以確定。除特殊情況外，各直線段相鄰中心樁的距離均應(yīng)被控制在50m左右，彎道區(qū)域可酌情縮短相鄰中心樁間距，但不得短于5m。利用鋼尺對(duì)中間距進(jìn)行測(cè)量，確保實(shí)際距離和預(yù)設(shè)距離間的誤差不超過(guò)1/1000，同時(shí)角誤差不得超過(guò)30°[4]。在此基礎(chǔ)上，借助水準(zhǔn)儀對(duì)樁點(diǎn)實(shí)際高程加以確定，結(jié)合相關(guān)參數(shù)對(duì)是否需要進(jìn)行挖方或填方進(jìn)行判斷。

2.2 中期施工

2.2.1 開挖土石方

作為對(duì)矩形渠道進(jìn)行施工的關(guān)鍵一環(huán)，在正式開挖土石方前，施工方應(yīng)派專人前往現(xiàn)場(chǎng)，視情況對(duì)渠道坡面加以處理，徹底清理坡面雜物，同時(shí)借助現(xiàn)有工具對(duì)其參數(shù)進(jìn)行測(cè)量，確保坡面高度還有平整度所存在誤差均未超過(guò)允許范圍。

通過(guò)實(shí)踐可知，坡面處理效果往往決定了后續(xù)開挖作業(yè)的質(zhì)量，如果處理期間有關(guān)人員發(fā)現(xiàn)坡面存在含水量高、裂縫或是變形的情況，則需要盡快制定相應(yīng)的處理方案，同時(shí)將問(wèn)題成因、處理方案報(bào)送上級(jí)部門，待所報(bào)送內(nèi)容順利通過(guò)審批，方可根據(jù)所制定方案對(duì)現(xiàn)存問(wèn)題進(jìn)行處理。待處理工作告一段落，聯(lián)合有關(guān)部門對(duì)坡面進(jìn)行驗(yàn)收并修整。

刷坡期間應(yīng)以相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)為依據(jù)，確保放樣施工科學(xué)且規(guī)范。在開挖過(guò)程中，有關(guān)人員應(yīng)做到根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況和設(shè)計(jì)方案，先清理現(xiàn)場(chǎng)雜物再進(jìn)行開挖，以免由于雜物過(guò)多，導(dǎo)致開挖作業(yè)難以按照預(yù)期計(jì)劃開展。本項(xiàng)目中，有關(guān)人員在綜合考慮土石方分布情況及其他因素的基礎(chǔ)上，最終決定通過(guò)自上而下的順序進(jìn)行鉆孔爆破開挖，以此來(lái)保證填方以及挖方處于相對(duì)平衡的狀態(tài)。

2.2.2 漿砌磚砌筑

該環(huán)節(jié)所取得效果往往與砂漿配置質(zhì)量密切相關(guān)，要想使砂漿質(zhì)量及性能達(dá)到預(yù)期水平，關(guān)鍵是要借助專業(yè)機(jī)械對(duì)砂漿進(jìn)行充分?jǐn)嚢琛Ｔ谡介_始砌磚前的24h～48h，通過(guò)灑水的方式對(duì)磚塊進(jìn)行濕潤(rùn)，再結(jié)合磚墻所處位置完成邊線、軸線的測(cè)放工作。砌筑期間應(yīng)以砌筑要求為依據(jù)，對(duì)磚塊進(jìn)行科學(xué)擺放，同時(shí)對(duì)灰縫寬度加以確定。擺磚期間應(yīng)考慮進(jìn)出口位置給整磚、灰縫所產(chǎn)生影響，將磚塊豎縫錯(cuò)開。另外，考慮到砌筑砂漿性能將隨著放置時(shí)間的增加而發(fā)生改變，有關(guān)人員應(yīng)盡量做到隨拌隨用，若現(xiàn)場(chǎng)溫度為常溫，則要將砂漿從攪拌到使用完的耗時(shí)控制在3h內(nèi)，如果現(xiàn)場(chǎng)溫度偏高，則需要將砂漿使用時(shí)長(zhǎng)縮短為2h。在砌筑砌墻的同時(shí)進(jìn)行刮縫，保證刮縫所產(chǎn)生多余砂漿被及時(shí)清除，并嚴(yán)格控制其深度，做到深淺一致。

2.2.3 漿砌石砌筑

在本項(xiàng)目施工期間，有關(guān)人員以現(xiàn)場(chǎng)情況為依據(jù)，最終決定通過(guò)鋪漿的方式，對(duì)漿砌石進(jìn)行砌筑。為確保砌筑效果達(dá)到預(yù)期，有關(guān)人員指出應(yīng)將砂漿稠度控制在40mm左右，同時(shí)考慮到水泥質(zhì)量往往會(huì)給砌筑效果產(chǎn)生直接影響，要想使項(xiàng)目效果達(dá)到施工要求，應(yīng)優(yōu)先選用優(yōu)質(zhì)水泥。另外，以下幾方面內(nèi)容同樣需要引起重視：（1）施工所用砂料為中砂，級(jí)配良好、質(zhì)地堅(jiān)硬且潔凈，對(duì)應(yīng)細(xì)度模數(shù)以2.6～2.8為宜。（2）施工所用石料無(wú)裂縫且質(zhì)地堅(jiān)硬，不僅具有良好的耐風(fēng)化性能，其他力學(xué)指標(biāo)也與項(xiàng)目要求相符，最小邊不得短于20cm[5]。（3）砌筑期間應(yīng)科學(xué)設(shè)計(jì)砂漿配合比，以試驗(yàn)所得出結(jié)果為依據(jù)，對(duì)配合比進(jìn)行調(diào)整。（4）以分層砌筑為主要原則，先對(duì)石塊進(jìn)行平臥，再通過(guò)內(nèi)外搭接、上下錯(cuò)縫的方式，開展后續(xù)砌筑工作，確保任一石塊均具備應(yīng)有的穩(wěn)定性及可靠性。

砌筑石塊期間，通常需要先砌筑角石，再砌筑面石，待上述工作告一段落，方可著手對(duì)腹石進(jìn)行砌筑，確保砌筑過(guò)程中砌體高度上升速度均勻。在開展上述工作時(shí)，有關(guān)人員應(yīng)以項(xiàng)目要求為依據(jù)，對(duì)各層砌筑高度加以控制，本項(xiàng)目對(duì)砌筑高度所提出要求為不超過(guò)1m。在完成擺放石料的工作后，由專人負(fù)責(zé)對(duì)相鄰石料間的縫隙進(jìn)行灌漿，通過(guò)振搗的方式增加砂漿密實(shí)度。若經(jīng)過(guò)振實(shí)的縫面，其高度較初始高度有所下沉，則需要在對(duì)上層平縫進(jìn)行鋪漿期間對(duì)其進(jìn)行填充。在砌筑作業(yè)告一段落并且順利通過(guò)檢驗(yàn)后，有關(guān)人員便可對(duì)其進(jìn)行勾縫，勾縫所用砂漿需要按照1:1.5的比例單獨(dú)進(jìn)行拌制。為確保勾縫處理效果達(dá)到預(yù)期，施工方應(yīng)派專人對(duì)尚未勾縫的砌體進(jìn)行處理，保證砌體表面沒有砂漿殘留。完成上述工作后，統(tǒng)一進(jìn)行清縫，除特殊情況外，清縫工作均應(yīng)在砌筑后24h內(nèi)進(jìn)行，清縫深度與寬度的比值應(yīng)被控制在2:1左右，同時(shí)要保證清縫寬度較砌縫寬度略大，通過(guò)仔細(xì)清洗縫槽的方式確?？p槽內(nèi)無(wú)積水、砂漿殘留，以免給整體施工質(zhì)量造成不良影響。

2.2.4 澆筑混凝土

對(duì)混凝土進(jìn)行澆筑時(shí)，先要保證所用材料性能理想且質(zhì)量符合要求。在制作混凝土期間，有兩方面內(nèi)容需要引起重視，一是對(duì)原料質(zhì)量進(jìn)行嚴(yán)格控制，二是視情況確定配合比，保證配合比合理且科學(xué)。正式進(jìn)場(chǎng)前，派專人對(duì)水泥進(jìn)行全方位驗(yàn)收，只有通過(guò)驗(yàn)收的水泥才能投入使用?；炷了蒙傲系牧?、級(jí)配均應(yīng)當(dāng)符合項(xiàng)目要求，同時(shí)保證其含泥量不超過(guò)1%。施工所用水還有骨料同樣應(yīng)當(dāng)達(dá)到行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，在此基礎(chǔ)上，著手開展配合比設(shè)計(jì)工作，結(jié)合試驗(yàn)效果確定最終配合比，嚴(yán)格控制材料用量，由此來(lái)為混凝土整體性能提供保障。

在本項(xiàng)目中，考慮到渠道施工需要使用大量混凝土，施工方計(jì)劃購(gòu)入0.4m3的拌和機(jī)對(duì)混凝土進(jìn)行拌和，確保拌和所得混凝土重量可達(dá)到施工要求。對(duì)混凝土進(jìn)行澆筑時(shí)，需要以行業(yè)所提出規(guī)定為依據(jù)，嚴(yán)格控制每層所澆筑混凝土的厚度，待澆筑作業(yè)告一段落，方可過(guò)渡到后續(xù)的養(yǎng)護(hù)環(huán)節(jié)。一般來(lái)說(shuō)，養(yǎng)護(hù)作業(yè)和澆筑作業(yè)的間隔不得短于12h同時(shí)不得超過(guò)18h，有關(guān)人員應(yīng)視情況確定養(yǎng)護(hù)模式及具體方法，通過(guò)科學(xué)養(yǎng)護(hù)的方式，為混凝土質(zhì)量提供保障。若項(xiàng)目建設(shè)期間外界溫度較高且空氣相對(duì)干燥，則需要提前養(yǎng)護(hù)開始時(shí)間，先灑水再對(duì)混凝土進(jìn)行覆蓋，避免由于暴曬導(dǎo)致混凝土出現(xiàn)裂縫。除特殊情況外，養(yǎng)護(hù)時(shí)長(zhǎng)均應(yīng)達(dá)到14d或以上，夏季養(yǎng)護(hù)時(shí)長(zhǎng)可酌情延長(zhǎng)至28d，若外界溫度未達(dá)到5℃，則需要在混凝土表面覆蓋麻袋或是草墊，避免溫度驟降導(dǎo)致混凝土性能不理想。

2.3 后期養(yǎng)護(hù)

待項(xiàng)目施工告一段落，施工方應(yīng)派專人前往現(xiàn)場(chǎng)，以實(shí)際情況為依據(jù)，盡快擬定切實(shí)可行的養(yǎng)護(hù)方案，確保矩形渠道可獲得全面且有效的養(yǎng)護(hù)。例如，對(duì)于已完成澆筑的混凝土，有關(guān)人員可在其表面覆蓋塑料薄膜，并通過(guò)定期噴水的方式，保證混凝土始終處于較為濕潤(rùn)的狀態(tài)，以免由于水分蒸發(fā)過(guò)快，導(dǎo)致混凝土出現(xiàn)收縮裂縫，給其整體性能造成負(fù)面影響。再例如，如果現(xiàn)場(chǎng)溫度偏低，有關(guān)人員應(yīng)盡快落實(shí)保溫養(yǎng)護(hù)的工作，為混凝土性能提供保證。

3.矩形渠道的管理要點(diǎn)

結(jié)合實(shí)踐所積累經(jīng)驗(yàn)可知，對(duì)矩形渠道進(jìn)行施工時(shí)，應(yīng)將管理重心落在以下方面：首先是技術(shù)交底。本項(xiàng)目的現(xiàn)場(chǎng)條件較為復(fù)雜，為確保施工效果達(dá)到預(yù)期，有關(guān)人員提前制定了完善的施工方案，同時(shí)聯(lián)合施工方對(duì)施工期間所用到技術(shù)進(jìn)行交底，確保施工方對(duì)施工要點(diǎn)具有系統(tǒng)且全面的了解，將不必要問(wèn)題出現(xiàn)的概率降至最低。其次是對(duì)技術(shù)檔案進(jìn)行建立。施工期間應(yīng)對(duì)技術(shù)檔案進(jìn)行建立，確保檔案可如實(shí)記錄各環(huán)節(jié)所使用技術(shù)及管理措施，同時(shí)標(biāo)明問(wèn)題、成因和解決方案，供其他人員翻閱與使用。最后是密切關(guān)注項(xiàng)目投運(yùn)情況。對(duì)項(xiàng)目運(yùn)行進(jìn)行管理，確保潛在問(wèn)題可被及時(shí)發(fā)覺并得出處理，在保證項(xiàng)目性能的前提下，對(duì)其使用壽命進(jìn)行延長(zhǎng)。以渠道結(jié)構(gòu)施工為例，期間有關(guān)人員應(yīng)保證渠道頂部不存在積水，以免積水滲入防滲層。與此同時(shí)，還需要密切關(guān)注防滲層頂部的密封情況，確保封頂后防滲層不存在裂縫或其他質(zhì)量缺陷。

4.結(jié)論

作為構(gòu)成國(guó)內(nèi)水利體系不可缺少的一部分，對(duì)小型水利工程進(jìn)行建設(shè)的關(guān)鍵為渠道建設(shè)，在對(duì)矩形渠道進(jìn)行施工期間，要想使施工質(zhì)量達(dá)到預(yù)期，一方面需要以現(xiàn)有技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和施工流程為依據(jù)，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況對(duì)施工技術(shù)進(jìn)行優(yōu)化。另一方面要加大監(jiān)管力度，使監(jiān)管工作貫穿項(xiàng)目始終。事實(shí)證明，只有這樣才能使工程質(zhì)量得到大幅提升，同時(shí)使水利工程擁有持續(xù)發(fā)展所需的強(qiáng)大動(dòng)力。