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摘 要：文章主要从现浇混凝土防渗衬砌渠道工程施工的准备、土方工程、原料配比及渠道现浇施工方面对此技术进行了探讨，同时对渠道现浇混凝土防渗衬砌施工技术的研究寻找不足，希望能为以后现浇混凝土防渗衬砌施工提供技术支持。
关键词：现浇混凝土；衬砌；渠道；施工
中图分类号：TV544 文献标识码：A 文章编号：1000－8136（2012）17－0092－02
1 前言
高密市是集农业发展和工业发展于一体的重要城市。改革开放以来，尤其是新世纪以后，随着产业结构的不断调整和各业用水量的明显增加，水资源日益匮乏，农业灌溉用水的不足严重影响了整个城市的发展，因此必须积极推行节水灌溉，提高渠系水利用系数。渠道混凝土衬砌是节水防渗的重要环节之一，经过几年的工作实践，此种形式的渠道，总体来看不仅施工简单，造价低，造型美观，而且防渗固坡、节水效果好，无需特别的管理养护，经久耐用，大大提升了渠道的过水能力、挟砂能力和抗冲击能力，大幅度降低了灌水成本。下面主要从施工基础方面对混凝土衬砌渠道进行简单的介绍。
2 混凝土衬砌渠道的结构型式
现浇衬砌渠道的结构型式有多种，考虑到渠道沿线土质、气温、地下水位、渠道流量及便于施工等因素，选定现浇渠道的结构型式为等厚度梯形单式断面。考虑到现浇后的渠坡稳定及便于施工，渠道内坡坡比取1∶0.8～1∶1.5。根据渠道设计流量及抗冻、抗渗要求，选定混凝土防渗层厚度为8 cm，强度标号为C15，抗冻标号为F50，抗渗标号为W4。为避免由混凝土的热胀冷缩而造成的破坏，可沿渠道纵向每5 cm设一道伸缩缝，沿渠道底部设两道横向伸缩缝，内用1 cm厚的理性木板填充。
3 混凝土衬砌工程施工
3.1 施工准备
渠道防渗工程施工前，应进行详细的施工组织设计。充分
做好料场、拌和场等施工场地的布置以及施工用电、用水、道路和机具设备的准备工作。应对实验和施工的设备精心检测和试运行，如不符合要求，应予以更换或者调整。还应做好永久性和必要的临时性排水设施，确保衬砌渠床符合施工要求。
3.2 土方工程施工
衬砌渠道多为新筑天方渠道，渠道土质比较疏松，衬砌前，结合灌溉送水有一说一的加大水位对渠道进行浸水预沉，若仍难以达到衬砌所需要的密度要求，必须进行夯实。
3.2.1 渠道放样
土方工程施工前，应进行渠道施工放样。首先，用经纬仪定出渠道的中心控制线，中心桩在支线段50 m处设一个。弯道处5 m一个。用钢尺量距，误差不得超过1/1 000。测角时两次误差不超过30″。其次要按四等水准要求控制高程，每200 m留一个临时高程控制点。最后，根据中心线和高程控制点，放出渠道底脚线和渠口线共4条控制线。
3.2.2 土方回填夯实
（1）夯实前首先清除渠床内的树根、淤泥、腐质土、垃圾及隐藏的暗道砖石等。
（2）渠坡夯实厚度为渠底脚处向提内侧水平距离1.5 m，至堤顶处夯实尺寸为1 m，形成一个斜梯形。
（3）回填夯实采用分层开墩夯实的方法，每层铺土厚度≤30 cm，铺土要均匀平整。因渠道沿线土质多为砂壤土或粉细砂，应严格控制土壤含水量在适宜范围内。若土壤比较干燥，应采用洒水的方法调节土壤含水量，若土壤含水量较大应采用排水、晾晒、换土等方法以使含水量控制在适宜范围内。
（4）夯实机械为蛙式打夯机或其他能达到相同质量要求的机械，分层夯实遍数不得少于4遍，杜绝漏夯、虚土层、橡皮土等不符合质量要求的现象。夯实后土样干容重不小于1.55 kg/m。一次回填夯实工作面不小于100 m，渠道内侧应预留20～30 cm的削坡量。
（5）渠坡修整为避免表面干燥和施工中人为因素的践踏及雨水冲涮而造成的起尘和破坏，渠道削坡宜在混凝土现浇前一天进行。削坡时应严格控制高程及表面平整度。采用人工挂线精削。如果削坡过量，不得用浮土回填，应采用与现浇同标号的混凝土填充。渠底及内边坡平整度允许偏差±0.5 cm。
2.3 原材料及混凝土配合比
2.3.1 水泥
混凝土渠道所用水泥应符合《水工混凝土施工规范》的有关规定，由于要符合抗冻要求，宜采用标号425的普通硅酸盐水泥，考虑到不同厂家水泥的色泽不同，最好采用同一个厂家的水泥。
2.3.2 砂
现浇所用的砂为中砂，以级配良好、质地坚硬、颗粒洁净的天然河砂为最佳，硬质岩石轧碎的人工砂也可以，要求质地坚硬、颗粒洁净，耐久性好，且不得包含团块、盐碱、壤土、有机物和其他有害杂质。细度模数控制在2.2～3.0内，含泥量小于3%，含水量小于4%。
2.3.3 河流石或碎石
现浇所选用河流石或碎石须质地坚硬、清洁、级配良好。超径含量控制在15%以内，逊径应小于10%，针片状含量不大于10%。
2.3.4 外加剂
混凝土现浇渠道均有抗冻、抗渗要求，宜加入一些外加剂来提高其抗冻和抗渗性能。PC－2型引气剂，其主要成分为松香皂及其热聚合物，具有引气、减水、提高混凝土抗渗和抗冻性能的功能，配制时按重量比，一般加入量为水泥重量的0.5～1/万；M型减水剂，其主要成分为木质素和碳酸钙，具有减水、增气、提高强度和防渗防冻性能，配制时按水泥重量的0.2%～0.7%加入。
2.3.5 拌制和养护用水
拌制和养护混凝土应采用饮用水，不得使用工业污水和沼泽水。
2.3.6 材料的运输和存贮
拌制混凝土所用材料，在运输和存贮时，不得被其他材料污染，不同来源和不同规格的集料不能混合储存，同时这些材料应贮存在经过硬化的场地上。拌制所用水泥，应在适当地点建立干燥、通风良好、防风雨、防潮湿的棚或库，以保证水泥不硬化变质，不同种类的水泥，应分别存放，并按进场的先后顺序先存先用。
2.3.7 配合比控制 现浇混凝土的配合比应满足强度、抗冻、抗渗及和易性要求。水灰比的最大允许值为0.6，坍落度控制在1～3 cm，须采用机械拌和。低温季节或渠床面较湿润时，坍落度宜适当减小；高温季节或渠床面较干燥时，宜适当增大。混凝土设计指标为：强度标号C15、抗冻标号F50、抗渗标号W4。混凝土施工配合比根据两年的施工经验总结确定为：混凝土需水泥291 kg/m；砂677 kg/m；碎石1 323 kg/m；水160 kg/m。
2.4 渠道现浇施工
2.4.1 施工准备
混凝土浇筑前，必须做好准备工作。发电机、拌和机就位、推车、翻斗车备齐；磨光机、振动器到位；各种模具准备就绪；供水系统、供电系统、机械系统试运行正常；场地、道路平整；人员到位后才能进行混凝土现浇施工。
2.4.2 模板工程
采用定型槽钢按设计图纸要求制成框格，外用楔形三角铁镶入土中加以固定。模板制作和安装要具备支立牢固、板缝紧密、表面平整、线条顺直、标高一致、易支易折等特点。现浇混凝土模板框格安装净距沿渠道纵向的允许偏差值为±10 mm，沿宽度方向的允许偏差值为±20 mm，对角线允许偏差值为±10 mm。混凝土拆模时间以不损坏成品混凝土板来确定，并对模板及时清洁、整修以便再用。
2.4.3 混凝土浇筑方法
混凝土浇筑应先坡后底，最后浇筑压沿。渠坡浇筑采用分块跳仓法施工，渠底和压沿浇筑可按一定的方向连续进行。同一块板浇筑不宜间歇，如因机械故障等原因间歇，时间不宜超过60～90 min。具体浇筑工序如下：
（1）浇筑开始前，应在精削后的渠床上安放钢模板并固定沥青木板伸缩缝。
（2）浇筑用混凝土必须采用机械拌和，搅拌机容积不得小于0.4 m，拌和好的混凝土须用机动三轮车及时运往浇筑现场。现场施工人员应严格控制混凝土水灰比和坍落度，必须保证标号不低于C15，保证水泥用量。
（3）混凝土运到浇筑现场后应及时流槽入仓，人工平仓，刮杠刮平，平板振动器振捣。振动器振动顺序应从下往上单方向振动，严禁过振、漏振。
（4）用平板振动器振实后，采用磨光机磨平，直到表面泛出水泥浆为止，最后用人工压光。压光可以分两次进行，第一次在磨光机磨完后及时压光，第二次在混凝土初凝前再压光一次，以做到内实外光，棱角分明，表面无蜂窝、麻面、砂眼、爆皮、龟裂等现象。
（5）拆模时间以不损坏成品混凝土为宜，拆模后，等混凝土达到初凝，然后洒水及时用塑料薄膜覆盖养护，并用土埂密封。养护天数不得少于14 d。
综上所述，混凝土防渗渠道是提高输水能力和农业节水的有效途径。研究、改善混凝土渠道防渗衬砌的设计和施工工艺是水利工作者的重要课题，在今后的工作中，我们将密切关注先进的渠道防渗衬砌设计和成功的施工经验，使节水灌溉技术推广应用登上新台阶。
关键词：现浇混凝土；衬砌；渠道；施工
中图分类号：TV544 文献标识码：A 文章编号：1000－8136（2012）17－0092－02
1 前言
高密市是集农业发展和工业发展于一体的重要城市。改革开放以来，尤其是新世纪以后，随着产业结构的不断调整和各业用水量的明显增加，水资源日益匮乏，农业灌溉用水的不足严重影响了整个城市的发展，因此必须积极推行节水灌溉，提高渠系水利用系数。渠道混凝土衬砌是节水防渗的重要环节之一，经过几年的工作实践，此种形式的渠道，总体来看不仅施工简单，造价低，造型美观，而且防渗固坡、节水效果好，无需特别的管理养护，经久耐用，大大提升了渠道的过水能力、挟砂能力和抗冲击能力，大幅度降低了灌水成本。下面主要从施工基础方面对混凝土衬砌渠道进行简单的介绍。
2 混凝土衬砌渠道的结构型式
现浇衬砌渠道的结构型式有多种，考虑到渠道沿线土质、气温、地下水位、渠道流量及便于施工等因素，选定现浇渠道的结构型式为等厚度梯形单式断面。考虑到现浇后的渠坡稳定及便于施工，渠道内坡坡比取1∶0.8～1∶1.5。根据渠道设计流量及抗冻、抗渗要求，选定混凝土防渗层厚度为8 cm，强度标号为C15，抗冻标号为F50，抗渗标号为W4。为避免由混凝土的热胀冷缩而造成的破坏，可沿渠道纵向每5 cm设一道伸缩缝，沿渠道底部设两道横向伸缩缝，内用1 cm厚的理性木板填充。
3 混凝土衬砌工程施工
3.1 施工准备
渠道防渗工程施工前，应进行详细的施工组织设计。充分
做好料场、拌和场等施工场地的布置以及施工用电、用水、道路和机具设备的准备工作。应对实验和施工的设备精心检测和试运行，如不符合要求，应予以更换或者调整。还应做好永久性和必要的临时性排水设施，确保衬砌渠床符合施工要求。
3.2 土方工程施工
衬砌渠道多为新筑天方渠道，渠道土质比较疏松，衬砌前，结合灌溉送水有一说一的加大水位对渠道进行浸水预沉，若仍难以达到衬砌所需要的密度要求，必须进行夯实。
3.2.1 渠道放样
土方工程施工前，应进行渠道施工放样。首先，用经纬仪定出渠道的中心控制线，中心桩在支线段50 m处设一个。弯道处5 m一个。用钢尺量距，误差不得超过1/1 000。测角时两次误差不超过30″。其次要按四等水准要求控制高程，每200 m留一个临时高程控制点。最后，根据中心线和高程控制点，放出渠道底脚线和渠口线共4条控制线。
3.2.2 土方回填夯实
（1）夯实前首先清除渠床内的树根、淤泥、腐质土、垃圾及隐藏的暗道砖石等。
（2）渠坡夯实厚度为渠底脚处向提内侧水平距离1.5 m，至堤顶处夯实尺寸为1 m，形成一个斜梯形。
（3）回填夯实采用分层开墩夯实的方法，每层铺土厚度≤30 cm，铺土要均匀平整。因渠道沿线土质多为砂壤土或粉细砂，应严格控制土壤含水量在适宜范围内。若土壤比较干燥，应采用洒水的方法调节土壤含水量，若土壤含水量较大应采用排水、晾晒、换土等方法以使含水量控制在适宜范围内。
（4）夯实机械为蛙式打夯机或其他能达到相同质量要求的机械，分层夯实遍数不得少于4遍，杜绝漏夯、虚土层、橡皮土等不符合质量要求的现象。夯实后土样干容重不小于1.55 kg/m。一次回填夯实工作面不小于100 m，渠道内侧应预留20～30 cm的削坡量。
（5）渠坡修整为避免表面干燥和施工中人为因素的践踏及雨水冲涮而造成的起尘和破坏，渠道削坡宜在混凝土现浇前一天进行。削坡时应严格控制高程及表面平整度。采用人工挂线精削。如果削坡过量，不得用浮土回填，应采用与现浇同标号的混凝土填充。渠底及内边坡平整度允许偏差±0.5 cm。
2.3 原材料及混凝土配合比
2.3.1 水泥
混凝土渠道所用水泥应符合《水工混凝土施工规范》的有关规定，由于要符合抗冻要求，宜采用标号425的普通硅酸盐水泥，考虑到不同厂家水泥的色泽不同，最好采用同一个厂家的水泥。
2.3.2 砂
现浇所用的砂为中砂，以级配良好、质地坚硬、颗粒洁净的天然河砂为最佳，硬质岩石轧碎的人工砂也可以，要求质地坚硬、颗粒洁净，耐久性好，且不得包含团块、盐碱、壤土、有机物和其他有害杂质。细度模数控制在2.2～3.0内，含泥量小于3%，含水量小于4%。
2.3.3 河流石或碎石
现浇所选用河流石或碎石须质地坚硬、清洁、级配良好。超径含量控制在15%以内，逊径应小于10%，针片状含量不大于10%。
2.3.4 外加剂
混凝土现浇渠道均有抗冻、抗渗要求，宜加入一些外加剂来提高其抗冻和抗渗性能。PC－2型引气剂，其主要成分为松香皂及其热聚合物，具有引气、减水、提高混凝土抗渗和抗冻性能的功能，配制时按重量比，一般加入量为水泥重量的0.5～1/万；M型减水剂，其主要成分为木质素和碳酸钙，具有减水、增气、提高强度和防渗防冻性能，配制时按水泥重量的0.2%～0.7%加入。
2.3.5 拌制和养护用水
拌制和养护混凝土应采用饮用水，不得使用工业污水和沼泽水。
2.3.6 材料的运输和存贮
拌制混凝土所用材料，在运输和存贮时，不得被其他材料污染，不同来源和不同规格的集料不能混合储存，同时这些材料应贮存在经过硬化的场地上。拌制所用水泥，应在适当地点建立干燥、通风良好、防风雨、防潮湿的棚或库，以保证水泥不硬化变质，不同种类的水泥，应分别存放，并按进场的先后顺序先存先用。
2.3.7 配合比控制 现浇混凝土的配合比应满足强度、抗冻、抗渗及和易性要求。水灰比的最大允许值为0.6，坍落度控制在1～3 cm，须采用机械拌和。低温季节或渠床面较湿润时，坍落度宜适当减小；高温季节或渠床面较干燥时，宜适当增大。混凝土设计指标为：强度标号C15、抗冻标号F50、抗渗标号W4。混凝土施工配合比根据两年的施工经验总结确定为：混凝土需水泥291 kg/m；砂677 kg/m；碎石1 323 kg/m；水160 kg/m。
2.4 渠道现浇施工
2.4.1 施工准备
混凝土浇筑前，必须做好准备工作。发电机、拌和机就位、推车、翻斗车备齐；磨光机、振动器到位；各种模具准备就绪；供水系统、供电系统、机械系统试运行正常；场地、道路平整；人员到位后才能进行混凝土现浇施工。
2.4.2 模板工程
采用定型槽钢按设计图纸要求制成框格，外用楔形三角铁镶入土中加以固定。模板制作和安装要具备支立牢固、板缝紧密、表面平整、线条顺直、标高一致、易支易折等特点。现浇混凝土模板框格安装净距沿渠道纵向的允许偏差值为±10 mm，沿宽度方向的允许偏差值为±20 mm，对角线允许偏差值为±10 mm。混凝土拆模时间以不损坏成品混凝土板来确定，并对模板及时清洁、整修以便再用。
2.4.3 混凝土浇筑方法
混凝土浇筑应先坡后底，最后浇筑压沿。渠坡浇筑采用分块跳仓法施工，渠底和压沿浇筑可按一定的方向连续进行。同一块板浇筑不宜间歇，如因机械故障等原因间歇，时间不宜超过60～90 min。具体浇筑工序如下：
（1）浇筑开始前，应在精削后的渠床上安放钢模板并固定沥青木板伸缩缝。
（2）浇筑用混凝土必须采用机械拌和，搅拌机容积不得小于0.4 m，拌和好的混凝土须用机动三轮车及时运往浇筑现场。现场施工人员应严格控制混凝土水灰比和坍落度，必须保证标号不低于C15，保证水泥用量。
（3）混凝土运到浇筑现场后应及时流槽入仓，人工平仓，刮杠刮平，平板振动器振捣。振动器振动顺序应从下往上单方向振动，严禁过振、漏振。
（4）用平板振动器振实后，采用磨光机磨平，直到表面泛出水泥浆为止，最后用人工压光。压光可以分两次进行，第一次在磨光机磨完后及时压光，第二次在混凝土初凝前再压光一次，以做到内实外光，棱角分明，表面无蜂窝、麻面、砂眼、爆皮、龟裂等现象。
（5）拆模时间以不损坏成品混凝土为宜，拆模后，等混凝土达到初凝，然后洒水及时用塑料薄膜覆盖养护，并用土埂密封。养护天数不得少于14 d。
综上所述，混凝土防渗渠道是提高输水能力和农业节水的有效途径。研究、改善混凝土渠道防渗衬砌的设计和施工工艺是水利工作者的重要课题，在今后的工作中，我们将密切关注先进的渠道防渗衬砌设计和成功的施工经验，使节水灌溉技术推广应用登上新台阶。