水利工程建設(shè)施工中混凝土襯砌渠道防滲漏技術(shù)的運(yùn)用

李云鵬

（寧夏回族自治區(qū)水利工程建設(shè)中心，銀川 755000）

1 襯砌渠道防滲漏施工的技術(shù)內(nèi)容分析

1.1 防滲漏技術(shù)的前期準(zhǔn)備

防滲施工前期的準(zhǔn)備主要是用于應(yīng)對(duì)渠道環(huán)境、渠道設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)、基礎(chǔ)施工參數(shù)等因素對(duì)渠道滲漏造成的影響。在做前期準(zhǔn)備工作時(shí)，需關(guān)注以下要點(diǎn)。

1）通過靈活應(yīng)用REVIT 模型，檢驗(yàn)渠道設(shè)計(jì)的尺寸、形狀、襯砌厚度、坡度和斜率等參數(shù)，以確保設(shè)計(jì)合理且在施工過程中不會(huì)出現(xiàn)碰撞或沖突的情況。

2）確定防滲漏技術(shù)所需的修補(bǔ)材料和支護(hù)材料。這些材料應(yīng)能為有效解決漏水問題提供必要的支撐和保護(hù)。

3）為防滲漏施工提供完備的前提條件，包括清理渠道內(nèi)的雜物和污染物，確保施工區(qū)域干燥，并清除可能影響施工質(zhì)量的障礙物。

4）考慮渠道的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，如彎曲或傾斜部分，確保這些區(qū)域的防滲漏施工質(zhì)量和效果[1]。

1.2 防滲漏技術(shù)的實(shí)施

防滲漏技術(shù)包含的工藝及施工工序并非一成不變，根據(jù)前期準(zhǔn)備工作中獲取的混凝土襯砌渠道參數(shù)及施工設(shè)計(jì)方案內(nèi)容，可以及時(shí)調(diào)整防滲漏技術(shù)的工藝方法及執(zhí)行模式。不同工藝方法在施工中的優(yōu)勢(shì)各有千秋，其中，模筑襯砌法、噴錨襯砌法適用于大型混凝土襯砌渠道邊壁滲漏問題預(yù)防。

以模筑襯砌法的施工要點(diǎn)為例。

1）施工前，需搭建牢固和準(zhǔn)確的模板，以支撐和定位襯砌材料。

2）施工過程中，按照設(shè)計(jì)要求進(jìn)行襯砌施工，確保襯砌的平整度和緊密性，同時(shí)還應(yīng)注意處理襯砌接縫，采取適當(dāng)?shù)奶羁p或密封措施，以防止水的滲漏，例如，進(jìn)行質(zhì)量控制，檢查襯砌材料、模板和施工過程的質(zhì)量，確保襯砌質(zhì)量符合設(shè)計(jì)要求。

3）完成襯砌施工后，應(yīng)進(jìn)行必要的后續(xù)處理，包括拆除模板、清理施工區(qū)域，并進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)和修復(fù)工作，以確保襯砌的穩(wěn)定性和完整性。

1.3 防滲漏技術(shù)的后期維護(hù)

完成防滲漏設(shè)施與裝置施工后，需對(duì)渠道修補(bǔ)或滲漏處進(jìn)行多次維護(hù)，避免滲漏處的問題在后續(xù)施工中再次出現(xiàn)。最典型的方法有：針對(duì)采用水泥砂漿進(jìn)行滲漏修補(bǔ)的位置，后續(xù)維護(hù)施工人員仍然采用高標(biāo)號(hào)的水泥砂漿、聚合物砂漿等材料，配合環(huán)氧界面劑確保滲漏處得到充分填補(bǔ)。根據(jù)滲漏位置的嚴(yán)重程度循環(huán)維護(hù)5～6 次，這樣能夠大幅度降低滲漏位置重新出現(xiàn)裂縫、空洞問題的可能性，保障襯砌渠道防滲漏的效果。

2 混凝土襯砌渠道防滲漏技術(shù)的設(shè)計(jì)要點(diǎn)

2.1 防滲漏結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)規(guī)范

為解決混凝土渠道襯砌的滲漏問題，根據(jù)防滲漏施工相關(guān)規(guī)范的要求，需對(duì)存在滲漏隱患的位置設(shè)置變形縫或結(jié)構(gòu)單元，需關(guān)注的技術(shù)措施包含以下方面。

1）在構(gòu)造筋的設(shè)置方面，構(gòu)造筋數(shù)量的增減與構(gòu)筑物的結(jié)構(gòu)抗裂性能有關(guān)，在一般的渠道襯砌防滲漏施工中，通常采用小直徑、小間距的構(gòu)造筋，且全斷面的配筋率應(yīng)大于0.3%。

2）在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)階段，需考慮渠道斷面的結(jié)構(gòu)應(yīng)力，過高的結(jié)構(gòu)應(yīng)力可能導(dǎo)致斷面的破壞和滲漏問題。為了避免這種情況發(fā)生，可以采取一種局部處理的方法避免渠道斷面出現(xiàn)突變情況，即將渠道的結(jié)構(gòu)斷面分割為多個(gè)局部單元，每個(gè)單元的尺寸為600 mm×800 mm，并設(shè)計(jì)逐漸變化的過渡形式。這種分段處理的方式可以分散結(jié)構(gòu)斷面的結(jié)構(gòu)應(yīng)力，減輕單一結(jié)構(gòu)斷面位置承受的排水壓力。

2.2 施工工序的計(jì)劃與管理

在防滲漏技術(shù)的前期設(shè)計(jì)中，需按照GB/T 50600—2020《渠道防滲襯砌工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》的要求，對(duì)水利工程中的混凝土襯砌渠道防滲漏施工工序做出有效調(diào)整，分析防滲漏施工是否存在特殊性要求。以某水利工程為例，在施工中，由于多數(shù)主要排水渠道需要達(dá)到的抗裂標(biāo)準(zhǔn)要求較高，按照防滲漏施工質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的需求，將防滲漏技術(shù)的應(yīng)用工序調(diào)整為以“構(gòu)筑物防滲漏施工工藝” 為核心，實(shí)施地下防滲漏—地上防滲漏—渠道地基保護(hù)的施工工藝計(jì)劃。由于部分渠道正處于試運(yùn)行期間，因此，選擇在枯水期對(duì)混凝土襯砌渠道的主體結(jié)構(gòu)進(jìn)行防滲漏施工，并且由深及淺完成防滲漏構(gòu)筑物的建設(shè)。該水利工程所在區(qū)域降雨頻繁，氣候因素容易對(duì)混凝土襯砌渠道防滲漏構(gòu)筑物造成影響，因此，在施工計(jì)劃中，將渠道構(gòu)筑物保溫、防水等維護(hù)措施納入施工范圍，并全程與構(gòu)筑物建設(shè)施工同步執(zhí)行。為了確定防滲漏施工需應(yīng)對(duì)的施工點(diǎn)位，施工中對(duì)擬建渠道和一般渠道進(jìn)行沉降觀測(cè)，經(jīng)過沉降計(jì)算得出存在滲漏風(fēng)險(xiǎn)的位置，并進(jìn)行標(biāo)記，然后按照施工點(diǎn)布局，逐一完成防滲漏施工。經(jīng)過嚴(yán)密的防滲漏方案設(shè)計(jì)，后續(xù)的施工才能做到井井有條，并且保障防滲漏作業(yè)的完成度。

3 混凝土襯砌渠道防滲漏技術(shù)的施工要點(diǎn)

3.1 構(gòu)筑物原材料及配合比要點(diǎn)

一般的渠道防滲漏施工需采用構(gòu)筑物加強(qiáng)渠道斷面結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，防止渠道因開裂造成滲漏問題。

1）在計(jì)劃構(gòu)筑物原材料的過程中，需嚴(yán)格按照DB 32/T 2334.1—2013《水利工程施工質(zhì)量檢驗(yàn)與評(píng)定規(guī)范》的要求檢驗(yàn)進(jìn)場(chǎng)的材料，保障防滲漏構(gòu)筑物的施工質(zhì)量，并審查材料的質(zhì)量合格證書、性能檢測(cè)報(bào)告、進(jìn)口產(chǎn)品商檢報(bào)告及證件等，確定一切證明信息無誤后再用于防滲漏施工，從而保證材料質(zhì)量。

2）對(duì)于混凝土材料，應(yīng)通過試驗(yàn)確定混凝土的配合比。在試驗(yàn)中，根據(jù)具體工程要求和環(huán)境條件，對(duì)水泥、骨料、砂子和摻合料等原材料的比例進(jìn)行調(diào)整，確?；炷恋膹?qiáng)度、耐久性和抗?jié)B漏性能達(dá)到設(shè)計(jì)要求[2]，同時(shí)確定最佳的原材料配合比，確?；炷燎酪r砌在使用過程中具有良好的防滲漏性能。

3.2 模板與支架的安裝技術(shù)要點(diǎn)

模板與支架的安裝是預(yù)制防滲漏構(gòu)筑物的關(guān)鍵步驟。在施工階段安裝模板支架，能夠大幅度提高防滲漏施工的成功率，并且有利于防范澆筑后混凝土出現(xiàn)脫落現(xiàn)象。模板與支架的安裝技術(shù)要點(diǎn)包括結(jié)構(gòu)布局、鋼筋材料選配、模板支架穩(wěn)定性檢驗(yàn)等。

1）在防滲漏施工的模板與支架布局方面，施工中可以采用定型槽鋼框格模板結(jié)構(gòu)，這種模板通過楔形的三角鐵架嵌入土中進(jìn)行固定，可以確保模板在安裝過程中保持支立牢固、表面平整、標(biāo)高一致。為了保持模板的準(zhǔn)確性，需控制框格與渠道縱向軸線的偏差小于10 mm，與渠道對(duì)角線的偏差在15 mm以下。這種布局方式有助于防止模板折彎，保證支架的平穩(wěn)性，為后續(xù)的混凝土澆筑做好準(zhǔn)備。

2）鋼筋材料的選配也是施工中需考慮的重要因素。由于后澆帶處的模板和支架要獨(dú)立設(shè)置，部分施工段的模板和支架承受較高的應(yīng)力，根據(jù)模板和支架的最高受力情況，要選擇合適的鋼筋材料規(guī)格。

3）在質(zhì)量檢驗(yàn)方面，可以根據(jù)防滲漏施工模板和支架的穩(wěn)定性計(jì)算結(jié)果進(jìn)行質(zhì)量檢驗(yàn)。其間可以采用穩(wěn)定性系數(shù)、縱向應(yīng)力強(qiáng)度等參數(shù)評(píng)估模板和支架的穩(wěn)定性，或者采用分段穩(wěn)定系數(shù)計(jì)算的方法。當(dāng)某一段模板和支架的穩(wěn)定系數(shù)低于施工標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，應(yīng)立即拆除并重建該段支架，直到整體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性能夠滿足混凝土澆筑的強(qiáng)度需求。

3.3 構(gòu)筑物的澆筑與振搗施工技術(shù)要點(diǎn)

混凝土的澆筑與振搗在防滲漏技術(shù)中至關(guān)重要，其間需關(guān)注以下施工要點(diǎn)。

根據(jù)GB 50164—2011《混凝土質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)》中的要求，混凝土的坍落度應(yīng)當(dāng)控制在116～150 mm。為此，需要及時(shí)對(duì)混凝土進(jìn)行振搗，以確?；炷恋木鶆蛐院兔軐?shí)度。為了避免澆筑后的混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)外溫差過大，應(yīng)控制混凝土的入模溫度在25 ℃及以下，并采用混凝土溫測(cè)儀器實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)結(jié)構(gòu)混凝土結(jié)構(gòu)的溫度，并及時(shí)進(jìn)行檢查。

在振搗技術(shù)的選擇上，需關(guān)注的要點(diǎn)包括：首先，振搗設(shè)備的放置需要確保點(diǎn)位密布，避免出現(xiàn)振搗不密實(shí)的情況，可采取的方法為：以厚度較高的位置為基準(zhǔn)，采取輕振的方式控制振幅為1～2 次/s，再緩慢控制振搗設(shè)備向周邊區(qū)域靠近，保障振搗的密實(shí)度。其次，在振搗工藝的選擇上，施工中需要合理規(guī)劃振搗層次、次數(shù)與深度，例如，在振搗層次的控制上，施工中可以采用交疊振搗法，對(duì)交疊層采用反復(fù)振搗的方式，其他層的振搗次數(shù)隨之遞減（交疊層振搗6～8 次，邊緣層3～4 次……），借此排出澆筑層內(nèi)部空氣，提高振搗效率。

3.4 養(yǎng)護(hù)要點(diǎn)

為了確保已建成的防滲漏渠道或防滲漏構(gòu)筑物能夠正式投入使用，需遵守防滲漏施工技術(shù)規(guī)范，對(duì)施工完成的渠道進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。按照SL 677—2014《水工混凝土施工規(guī)范》的施工要求，針對(duì)防滲漏設(shè)施的養(yǎng)護(hù)管理可以從保溫、防水、空管3 個(gè)步驟出發(fā)。就保溫養(yǎng)護(hù)來說，需采取延長拆?；蛲獗氐却胧?，將防滲漏渠道的內(nèi)外溫差控制在一定的范圍內(nèi)（最大溫差應(yīng)不超過16 ℃）。例如，在水利工程中，為了防止渠道滲漏問題以及確保內(nèi)部混凝土的完整性，工程可采用膜料保溫的二次襯砌方法，在這個(gè)過程中，選擇了瀝青類、環(huán)氧樹脂類的防滲漏材料以及復(fù)合型土工膜材料，這些材料被用于覆蓋渠道防滲層，以防止渠道襯砌出現(xiàn)大變形或裂縫。此外，在嚴(yán)格遵循多項(xiàng)養(yǎng)護(hù)與管理技術(shù)規(guī)范的指導(dǎo)下，水利工程中的襯砌渠道滲漏量需要有效地控制在每天不超過0.15 L，達(dá)到了水利工程施工對(duì)渠道防滲漏性能的標(biāo)準(zhǔn)要求，圍繞這一做法有助于提高水利工程的可靠性和效率。

4 采用地質(zhì)雷達(dá)法檢測(cè)襯砌質(zhì)量

地質(zhì)雷達(dá)技術(shù)是一種快速且無損的地下結(jié)構(gòu)剖面成像技術(shù)，該技術(shù)能夠用于對(duì)已建造完成的防滲漏渠道以及構(gòu)筑物進(jìn)行質(zhì)量檢查，例如，襯砌厚度、背部回填密實(shí)度、鋼拱架間距等，確保一系列施工參數(shù)符合襯砌渠道質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。在檢驗(yàn)過程中，檢測(cè)技術(shù)要點(diǎn)有：

1）水利工程中大多數(shù)混凝土襯砌渠道對(duì)應(yīng)的探測(cè)深度不超過2.6 m，施工中宜采用400～600 MHz 分辨率的地質(zhì)雷達(dá)設(shè)施進(jìn)行探測(cè)分析；

2）水利工程中的襯砌渠道宜采用縱向布線的方式進(jìn)行連續(xù)測(cè)量，將測(cè)量點(diǎn)距離控制在渠道全長的5%～10%，這樣能夠大幅度提高質(zhì)量檢測(cè)的效率。

5 結(jié)語

混凝土襯砌渠道的防滲漏技術(shù)可以有效降低渠道滲漏對(duì)水利工程建設(shè)造成的影響與干擾。相關(guān)人員應(yīng)當(dāng)不斷探索新技術(shù)在渠道防滲漏施工中的應(yīng)用辦法，改進(jìn)防滲透技術(shù)措施與技術(shù)方案，有效防控、水利工程中的渠道滲漏問題。