簡易滑模在廣利灌區梯形渠道邊坡現澆混凝土護砌中的應用

□鞏文軍（焦作市廣利灌區管理局）

廣利灌區是引沁河水自流灌溉的大型平原灌區，秦代初創，漢魏始盛，明清發展，澤惠當代，至今已有2200多年的灌溉史。受歷史水系和灌區地形的制約，灌區渠道布置多為窄深式梯形明渠，渠道邊坡系數在0.75～1.50之間。在灌區實施以節水為中心的續建配套改造項目中，渠道防滲護砌是灌區節水改造的重點，在防滲護砌設計中綜合考慮渠道沿線土質、氣溫、地下水位、渠道流量及便于施工等因素確定梯形渠道防滲護砌型式選用現澆混凝土。根據渠道設計流量及抗凍防滲要求，選定現澆混凝土防滲層厚度一般為8～12cm，強度標號為C20，抗凍標號為D50，抗滲標號為W4。為避免混凝土熱脹冷縮而造成的破壞，沿渠道縱向每3.0～4.0m設一道橫向伸縮縫，在全護砌梯形渠道坡腳設兩道縱向伸縮縫，縫內用1.0～1.5cm厚的閉孔泡沫塑料板填充。

1.梯形渠道邊坡現澆混凝土護砌的施工方法

綜合國內有關施工情況，梯形渠道邊坡現澆混凝土護砌常用的施工方法有3種：平板振動器施工、模板支護插入式振搗器施工、渠道襯砌機施工。上述3種施工方法的優缺點如下：

平板振動器施工：適用于邊坡系數>1.50的渠道，具有施工操作簡便的優點，但存在混凝土密實度不高、平整度較差的問題。

模板支護插入式振搗器施工：適用于邊坡系數小于1.00的渠道，具有混凝土密實度較高的優點，但存在邊坡模板支護工作量大、邊坡混凝土平整度差的問題。

渠道襯砌機施工：適用于渠道邊坡系數大于1.50，具有混凝土密實度較高、外觀平整順直的優點，但存在設備投資大、不適應于中小型渠道的問題。

2.簡易滑模施工方法

在借鑒平板振動器施工、模板支護插入式振搗器施工和渠道襯砌機施工優缺點的基礎上，充分考慮廣利灌區梯形渠道邊坡系數較小（0.75～1.50）、渠道橫斷面尺寸小、渠道堤頂寬度較窄的現狀，灌區與施工單位一道進行探索試驗，終于試驗成功了梯形渠道邊坡現澆混凝土護砌施工的新方法——簡易滑模施工。

2.1 簡易滑模設備組成

簡易滑模設備由平面模板和堵頭模板組合而成。堵頭模板按邊坡混凝土設計參數用槽鋼整體焊接而成。平面模板用鋼板和槽鋼焊接而成，長度比渠道邊坡橫向伸縮縫間距長0.20～0.50m，寬度0.62m。為便于平面模板的提升，在平面模板上部設置2個小型起重機，通過鋼絲繩、滑輪與邊坡混凝土堵頭模板上部相連接。簡易滑模結構圖詳見圖1、圖2。

2.2 簡易滑模施工工藝

在按設計要求做好渠道土方的基礎上，渠道如是全斷面護砌，需先澆筑渠底混凝土；渠道如果不護底，需先澆筑或砌筑邊坡基礎齒墻。待渠底混凝土（邊坡基礎齒墻）達到一定強度后，再跳倉澆筑邊坡混凝土。

首先將邊坡混凝土堵頭模板按設計橫向伸縮縫間距支護到位，然后將平面模板放在堵頭模板上，用鋼絲繩將平面模板與堵頭模板上部相連接。從渠道邊坡底部開始填混凝土拌和料，待混凝土拌和料填至平面模板2/3高度時，用插入式振搗器開始振搗，確保不漏振。振搗完畢后，通過安裝在平面模板上的小型起重機，通過鋼絲繩與滑輪將平面模板沿堵頭模板向上提升。在提升過程中，嚴禁一次將平面模板提升過高，確保上下兩層混凝土有10cm高度的結合，以免漏振，形成薄弱層。

圖1 滑膜平面圖

圖2 滑膜剖面圖

邊坡混凝土澆筑振搗完畢后，首先用尺桿從下往上進行刮平，然后用混凝土磨光機進行磨光提漿，磨光提漿后用木抹進行搓平，最后用鐵抹壓光收面。

2.3 滑模施工的優勢

從廣利灌區2007年度節水改造項目開始應用簡易滑模施工以來，簡易滑模施工具有的優勢：一是具有操作簡便，應用范圍廣的特點。一方面平面模板通過起重電機能自行提升，同時滑模設備自重不大，人力即可移動，工人勞動強度不高，因此設備操作十分簡便；另一方面渠道邊坡系數>1.0都可以適用，同時對渠道堤頂道路寬度要求不高，只要能滿足機動三輪車通行即可，因此應用范圍較廣。二是由于插入式振搗器和外模支護的應用，混凝土密實度較高且平整度、順直度等外觀質量較好。三是施工工效較高。在橫斷面長5m左右，邊坡系數1.50的邊坡上進行10cm厚的混凝土澆筑，每個臺時可以澆筑混凝土4.5m3左右，且每個滑模作業組只使用14個左右工人（不包含混凝土攪拌機作業的用工人數）。

2.4 存在問題

一是由于受投資制約，當前灌區梯形渠道防滲護砌設計普遍采用現澆混凝土，混凝土直接與渠道土基接觸，混凝土既是防滲層又是保護層，因此在混凝土澆筑振搗過程中，插入式振搗器操作不當會發生振搗器插入渠道土基的現象，影響混凝土的質量。二是由于簡易滑模的重復周轉使用次數較高，同時存在工人操作使用不規范的現象，平面模板中部會出現彎曲變形，直接影響混凝土護砌厚度，需注意在平面模板使用一定次數后要及時進行修理校正。