淺談小型渠道防滲襯砌施工技術

何文強

(陜西省桃曲坡水庫灌溉管理局，陜西 銅川 727100)

淺談小型渠道防滲襯砌施工技術

何文強

(陜西省桃曲坡水庫灌溉管理局，陜西 銅川 727100)

小型渠道襯砌和防滲處理是灌區節水灌溉推廣中重要的工程措施，根據渠道設計流量、渠道斷面尺寸選擇防滲形式和質量標準，使新襯砌渠道達到提高水利用系數之目的。本文通過對桃曲坡灌區工程現狀存在問題進行客觀分析，科學選擇渠道襯砌形式，并對施工方法和技術進行有效探索。

灌區;小型渠道;施工技術;探索

1 桃曲坡灌區小型渠道現狀

桃曲坡灌區轄富平縣、銅川新區、耀州區及三原縣19個鄉鎮198個行政村，總人口36.94萬人，灌區總耕地面積50.35萬畝，設施灌溉面積31.83萬畝，包括干、支、斗、分渠及渡槽、倒虹、抽水站等。干渠有高干渠、東干渠、西干渠和民聯渠4條，總長77.64 km，目前已襯砌32.74公里，占42.16%。支渠有14條，長153公里，目前已襯砌38 km，占25%，斗渠共長310 km，已襯砌39 km，占12%。工程按照“先骨干，后配套，邊建設，邊受益”的原則進行。先期建設以斗渠、道路、渠樹為骨架的雛形，再次建設分渠、引渠和腰渠，形成大型方田套中型方田、中型方田套小型方田的整體格局。

2 小型渠道運行中存在問題

上個世紀，灌區在干、支、斗渠在流量和斷面尺寸方面大小差異較大，均為梯形渠道，經過四十多年運行，渠道沖刷和損毀嚴重，灌溉中滲漏現象普遍，導致水資源大量浪費。其中斗渠以下工程由于渠系建筑物配套差，斗分渠襯砌率低，采用單一的砼現澆或砼預制板等防滲材料，其抗凍、抗滲性能差，工程建設期間施工技術落后，質量控制體系薄弱，運行中斗渠由受益村組管理，產權模糊使斗渠以下工程無人管理，加之灌區資金拮劇，無力對斗分渠工程進行維修養護，所以目前灌區斗渠以下工程凍脹和沖刷破壞、淤積、襯砌板斷裂和缺失現象嚴重，導致田間水利用系數較低，成為制約灌區灌溉效益發揮的主要原因，所以解決小型渠道襯砌和防滲成為深化灌區灌溉管理工作和節約水資源的重點。

3 灌區渠道防滲襯砌形式和方式選擇

灌區節水續建是要滿足輸水流量條件和減少渠道滲漏，達到減少工程回填量，改善水流條件，減輕凍脹破壞，延長工程壽命。目前灌區渠道改造采用弧腳梯形、弧底梯形和U型斷面。其中弧腳梯形、弧底梯形因其水流條件好，減少淤積，具有一定的抗凍漲能力，這種斷面主要用于干渠和流量較大的支渠。而目前灌區推行的U型渠道輸水輸沙能力強，凍脹程度僅為梯形的1/3－1/4，便于機械化施工，加之土工布覆膜技術應用，渠底現澆，坡板可在灌溉行水期提前預制，在非灌溉期施工，這樣以來可以縮斷工期，降低投資，U型斷面成為小型渠道改造的首選技術。目前灌區渠道襯砌采用翻板澆筑法、滑膜施工法和襯砌機施工法。在總結各施工方法優缺點的基礎上，針對小型 U型渠道，按照每2km左右將全渠劃分為若干區段，在區段中間設置砼攪拌站，按照施工工序流程由前到后進行流水線作業，同時推進，渠道襯砌一次成型，此為整體連續澆筑施工方法，其技術在桃曲坡灌區小型渠道施工得到推廣與應用。

4 渠道襯砌整體連續澆筑法施工技術

4.1 渠道基槽的填筑與開挖

首先對原渠槽進行清除，拆除破損襯砌板，清基后用素土或灰土換填，土方回填采用全斷面回填，每層厚度控制在20 cm左右，用機械逐層夯實達到設計密實度0.93以上，然后用小型挖掘機開挖渠槽并保留保護層，并按照襯砌斷面精修土模，土模平整度控制在1cm內，斷面誤差在5 mm以內，砼襯砌前如果土模干燥，采用灑水濕潤保證砼襯砌質量。

4.2 土工膜加工和鋪設

土工膜采用膜厚大于 0.22 mm、150 g/m2一布一膜 PE復合土工膜，施工中采用一布一膜形式，膜料根據基槽斷面尺寸的大小及每段長度剪裁。縱向鋪設時按基槽的斷面尺寸計算所需膜料的幅數，將膜料疊成“琴箱”式，先橫向放在下游槽內，再將一端與先鋪好的膜料或原建筑物在現場連接，再拉展鋪開。橫向鋪設時，以鋪設基槽斷面的長度為一幅，由渠道一岸經渠底向另一岸鋪設，小型渠道一般為50～60 m，大中型渠道可選用20～40 m。膜料連接用搭接法和粘接法進行處理，搭接寬度一般不小于20 cm。當天澆筑當天鋪膜，避免膜料裸露時間過長，影響其性能。

4.3 模具制作和安裝

按照設計斷面，用角鋼制作模具拱架，角鋼兩端應長出砼封頂板20 cm，再用縱向角鋼分別連接拱架上下兩端，用短角鋼橫向連接拱架下端，用長角鋼橫向連接拱架上端形成模具主骨架。為了便于澆筑渠道底部，將圓弧段圓切角25°～30°以下部分留空，以上部分外包2.5 mm厚鋼板，并用扁鋼作肋，間距15～20 cm，形成整體模具;按照伸縮縫形狀制作伸縮縫夾板，按照伸縮縫間距和操作要求確定每件模具的長度，在拱架上鉆孔，位置應一致，便于用鋼銷或U型環定位連接，模具重量控制在160 kg左右，長度1.5 m，模具用料要具有一定的強度和剛度。砼澆筑前，平整渠槽兩岸平臺，沿渠兩邊平臺縱向擺放支墊角鋼，其一邊支墊模具，另一邊作為封頂板的外模。將模具放入渠槽中，支撐在角鋼上，調整模具中線和渠道中線重合，并處于設計高程位置后，打鋼釬將模具與渠岸固定。一般3～4件模具連接為一體成為一個倉段，經檢查合格后澆筑砼。

4.4 施工中原材料要求

施工砼優先選用 PC32.5普通硅酸鹽水泥，采用 C15和C20強度等級，抗凍標號 D50－D100，抗滲標號 S2－S4，砼襯砌板厚度一般為7～10 cm;骨料采用天然級配的中粗砂，最大粒徑不超過20 mm，含泥量不超過3%，針片狀含量不大于25%，水灰比不大于0.5，塌落度在1～3 cm較適宜，為了使其有較好外觀質量和防滲能力，砂率一般在0.4～0.55;可摻加不大于20%的粉煤灰，用來改善砼和易性，C15砼每立方用量不小于310 kg，C20不小于350 kg。

4.5 砼澆筑

按照立模的先后順序逐倉澆筑，一倉完成后再澆筑下一倉。首先澆筑邊坡部分，并使砼從模具底部擠出，待邊坡澆滿后再澆筑渠底，并用振搗器充分振搗避免出現冷縫。如果先澆筑渠底，當邊坡澆筑完成后，渠底砼將變得干硬而無法收面，使外觀質量較差。邊坡砼在澆筑渠底的同時逐漸“硬化”，可減少滑塌的可能性，加快模具周轉。砼應用攪拌機集中拌和，人工均勻入倉，用插入式震動器逐層振搗密實。根據氣溫情況，澆筑砼前，緊貼模具表面鋪設塑料膜并可靠固定，作為脫模措施。一般待20～30 min即可逐段抬去模具，在前面繼續支模。拆模后立即人工原漿收面兩遍，其作用可以及時處理砼質量缺陷，提高渠道表面平整度和光潔度，增加砼抗滲能力。

4.6 伸縮縫灌填

伸縮縫是砼襯砌渠道的主要滲漏途徑，以前灌區渠道襯砌多采用跳倉的方式施工，伸縮縫處理滯后時間較長，導致伸縮縫中填滿了泥水、砂土等雜物，砼表面很難清理干凈，防滲效果并不理想。采用整體連續澆筑施工，砼襯砌渠道應每隔4～5 m設置伸縮縫，形狀應為梯形或矩形，砼澆筑完成24 h，即可灌填伸縮縫，縫內用熱熔的802型聚氯乙烯膠泥灌填，用厚度不小于2 cm的水泥砂漿封口。處理完成后即可與砼同時、同條件養護，保證了施工質量。

5 結論

采用定型模具整體連續澆筑，改變了灌區傳統的支斗渠砼襯砌施工技術，班組最高日進度130 m，平均70 m，使建設工期大為縮短，達到了襯砌一段即可投入運行一段，同時渠道改造不影響灌溉，農田灌溉不牽制施工的理想效果。近幾年桃曲坡灌區開挖斗、分、引渠160條，總長25.3 km，U型渠道襯砌 32條，長 25.8 km，加襯引、順、腰渠 78條，長 11.3 km，通過對已襯砌渠道運行中多次實測發現:比降1/500的U型襯砌斗渠流速平均為 1.34 m/s，最大達 1.488m/s;比降1/150 的分渠流速為 1.94 m/s，最大達 2.04 m/s，時間縮短3/4。斗渠水的利用率達 0.945，比土渠 0.71高出 24.9%;分引渠水的利用率達0.98以上，U型襯砌渠道每公里節省土地1.07畝。目前已經完工并投入使用的渠道每年可節約水量353萬 m3，節水率為6.4%，渠系水利用系數由原來的0.545提高到0.591，節水效果十分顯著，也增加有效灌溉面積，對提高灌區抗御自然災害的能力、促進灌區農業結構調整和農業增產、農民增收，實現灌區水資源的合理配置，保障農村經濟的可持續發展起到了一定的作用。

S274.2

B

1004－1184(2012)05－0191－02

2012－03－31

何文強(1971－)，男，陜西興平人，工程師，現主要從事農業灌溉管理工作。