淺談混凝土預制在節水灌溉中的應用

摘 要：通過采用混凝土預制安裝進行渠道節水灌溉，可以改善農田耕作質量，提高水的利用率。混凝土預制安裝與混凝土現澆形式進行比較有較為明顯的優點，更適應黑龍江省農業耕作對工程實施的影響。加強渠道的運行管理是確保項目使用年限及運行效果的關鍵。

關鍵詞：施工工藝；比較分析；運行管理

渠道輸水是我國農田灌溉的主要輸水方式。但傳統的土渠輸水滲漏損失很大，每年滲漏的水量非常驚人。如果采用渠道防滲工程技術，會減少滲漏損失。渠道防滲節水的潛力很大，是應優先考慮的重要技術之一。近幾年黑龍江省在節水灌溉工程建設中，渠道防滲形式主要采用鋪設復合土工膜結合混凝土預制件防滲。由于混凝土防滲渠道具有良好的防滲效果，一般可減少滲漏損失水量的85%以上，可以提高輸水能力，具有減小渠道的斷面尺寸和耐久性強的特點，在不同的地形、氣候和使用條件的大中小型渠道和農業節水澆灌工程建設中得到了廣泛的應用。

黑龍江省農墾紅興隆分局江川農場土地整理按照設計灌溉指標主要對項目區原有廢棄土渠防滲改建及新建灌溉支渠、斗渠、農渠，以達到灌溉目標。渠道防滲工程措施除了減少渠道滲漏損失、節省灌溉用水量、更有效地利用水資源外，還有減小渠床糙率系數，加大渠道內水流流速；提高渠道輸水能力。防止渠道長草；減少泥沙淤積，節省工程維修費用；降低灌溉成本，提高灌溉效益的作用。

1 項目實施工藝如下

1.1 混凝土預制

渠道混凝土預制塊工程量較大，規格尺寸統一，近幾年多采用塑料模具利用振動平臺振搗進行預制，施工工序為模具噴涂脫模劑、混凝土拌制、入模、振搗、運輸、擺放、拆模、養護等。采用塑料模具預制混凝土流水作業方式，成本較低，生產效率高，受季節氣溫影響較小，產品質量高，尺寸穩定性好，施工作業人員技術水平要求不高。預制過程中，除了按照規范及設計要求施工外，應注重以下要求：（1）對骨料選擇上建議使用碎石，盡量避免使用卵石。由于碎石表面不規則，混凝土膠結力好，而卵石表面光滑膠結力差，影響混凝土板的質量。特別是預制板成品后需要運輸、安裝，采用卵石材料損壞率可以達到5-10%，而采用碎石損壞率不超過2%，節約成本及工期非常明顯。（2）做好混凝土制品的養護工作。由于脫模后混凝土強度不高，提高混凝土后期強度灑水養護是關鍵。不及時養護，會造成混凝土預制件強度達不到設計指標，并且混凝土板后期需要運輸及安裝擺放，混凝土強度不足，將造成大量的損壞，造成嚴重的損失。

1.2 渠道土方填筑

渠道使用年限及運行效果，渠道土方填筑的密實度是重要決定因素。渠道土方壓實度不足，通水運行后會造成渠道基礎失穩，混凝土護砌變形、塌陷，嚴重時會造成潰渠，造成較大的損失。而由于支渠、斗渠灌溉面積有限斷面尺寸設計較小，單側填筑碾壓不利于大型機械設備施工，并且放線整形消耗人工較多，施工成本、進度、質量難以控制。為此在項目實施過程中，采用全斷面填筑法，將整體渠道全部填筑分層碾壓。確保渠道基礎達到設計標準。

1.3 渠道土方開挖

為防止降水等影響渠道開挖后影響，在預制板鋪設前一周左右，采用挖掘機安裝根據渠道斷面尺寸特別定制的“T”型斗順渠道方向進行開挖。開挖前，對計劃施工的渠段利用經緯儀對渠道中線放樣。由于渠道開挖為不可逆操作，必須控制開挖中線及高程偏差。對開挖中線撒白灰以利于挖掘機操作手控制開挖位置，并且在開挖過程中使用水準儀不間斷進行測量開挖后的渠底、渠頂高程，對不符合設計尺寸的部位采用挖掘機直接找齊，基本符合要求后方可繼續前進開挖。隨后施工技術人員恢復中線及每12.5m釘渠頂、渠底四個控制樁，按設計斷面掛線修坡。如果在秋末冬初進行渠道開挖，人工必須隨著挖掘機進行跟蹤整形，以免氣溫降低造成人工修整困難，影響工期和質量。

1.4 混凝土預制塊運輸

現階段混凝土預制塊多采用素混凝土，抗折性差，運輸過程中必須輕拿輕放，避免相互磕碰及隨意拋扔，造成預制塊的邊角損壞甚至出現斷板現象不能使用造成浪費。運輸車輛選擇為農用平底小型車輛，利于人工裝卸，沿渠道碼放成摞。

1.5 復合土工膜鋪設

項目區內設計渠道形式多為配套統一，所以在與廠家訂購復合土工膜時直接按照設計寬度進行定做，施工時直接沿渠道進行鋪設，以減少復合土工膜接縫。由于復合土工膜是無紡布和塑料薄膜采用熱復合的技術進行熔合，復合土工膜沿渠道展開后必須逐一檢查，確保復合土工膜中塑料薄膜無破損，影響防滲效果。鋪設后的土工膜除頂部可以采用釘木樁的方法固定外，渠道底部嚴禁釘木樁損壞復合土工膜，人為造成滲漏點。復合土工膜連接主要有三種方式：搭接、粘接、焊接，其中焊接防滲效果最好，逐步在防滲工程廣泛采用。先將底層無紡布縫合，利用雙縫焊機焊接塑料薄膜，最后將上層無紡布縫合。

1.6 混凝土預制塊安裝

安裝前，現每隔12.5m在渠底鋪設樣板，用以確定渠底高程及邊線，然后掛線放樣。安裝過程中確保底部砂墊層均勻平整，對局部不平整的部位，起板進行調整，杜絕直接墩板造成混凝土板人為損壞?？刂坪们榔秸?、板塊間距及相對高差，確保鋪設后平整、穩定、縫線規則。

1.7 渠道外坡修整、場地清理

施工結束后，將渠道外坡采用機械配合人工進行整形。對超寬的部分挖除平整，對寬度不足填土補齊。使渠道內外線路順直，美觀。將現場內剩余的墊層材料、混凝土板運出施工現場，避免進入農田對農戶耕作造成影響。

2 比較分析

采用混凝土預制護砌與現澆護砌相比有諸多優點：（1）黑龍江省土地整理的特殊性在于主體施工期只能在春季4月份和秋季10月中旬至11月末，混凝土預制可以將大部分工期在主體工程實施區域外進行，與農業耕作干擾較小，相對來說更適應土地整理工期安排。（2）為了減少占用耕地，現階段渠道設計斷面坡比均較少，1：1邊坡現澆混凝土施工難度較大，不利于振搗，砂墊層也不易鋪設，且容易與混凝土結合，施工質量控制難度大。（3）預制混凝土對混凝土厚度控制及檢查較直觀，而現澆混凝土受施工線路長、人工修坡質量影響大，不易控制，容易出現厚度不一。檢查也只能通過鉆孔方式進行，較為困難。（4）凍脹變形對混凝土渠道影響較大，現澆混凝土變形破損后維護費用較高，且效果不理想，而混凝土預制安裝變形后可以拆除、換填墊層重新安裝，維護費用低，且效果較好。

3 加強運行管理

管理養護的任務是：維護襯砌工程的完整，進行合理地運用，發揮并擴大其效益，延長使用年限，保證行水安全。在襯砌渠道投入運用前，應先放小水、后放大水，逐段進行泡水試渠，發現問題及時處理。在試渠過程中，必須嚴密組織分工，逐段落實巡渠人員加強巡回檢查。試水無問題或有問題已作妥善處理，確保安全時，即可開始運用。運用中，加強渠道的巡視管理，避免超出設計標準引水。杜絕由于下游閘門關閉，而上游持續放水，造成渠內水從渠頂外溢，沖刷造成潰渠。在放水前后均應檢查襯砌混凝土是否有剝落或裂縫破壞；縫下有無淘刷；基礎有無沉陷、凍脹和洞穴隱患；渠槽內有無堆積物；有無沖刷、淤積等。放水期間應檢查：水流是否平順、均勻、有無壅水現象；填方外坡是否有滲水、浸濕等現象。春季凍融交替期，挖方渠道要及時維修襯砌邊坡滑塌破壞造成襯砌體失穩現象。對檢查發現的嚴重病害或險工，應及時尋找原因和組織人力進行修補。對于安全輸水影響不大的問題，可在每年季節性整修中進行，并詳細記載整修處理過程的情況。每年利用渠道停水間隙對渠道進行全面檢查和整修。

作者簡介：孫鳳芹（1977-），女，工程師。