渠道退水閘護坦混凝土工程的施工技術

◎ 王學義　寧夏漢延渠管理處

渠道退水閘護坦混凝土工程的施工技術

◎ 王學義寧夏漢延渠管理處

在水利工程中對渠道退水閘護坦進行加固在保證渠道的安全性以及正常使用方面發揮著重要作用，做好護坦的加固施工具有重要意義。結合漢延渠工程實際，重點對渠道退水閘護坦混凝土工程的施工技術進行探討。

渠道 退水閘護坦 混凝土工程 施工

1.工程概況

漢延渠灌域屬于青銅峽河西灌區中的一個較大型灌域，灌總灌溉面積48.38萬畝，2008-2010年年平均灌溉引水量5.306億m3，該灌域給排水系統較為完善。由于灌域所處的特殊位置，城市化的發展及各類建設用地，使灌域農業種植用地面積呈逐年減少的趨勢，加之作物種植結構不盡合理以及時段性降水的影響，給干渠安全輸水造成潛在的危害，此時干渠退水閘在確保安全輸水方面的作用就顯得尤為重要。退水閘從進口到出水渠道落差較大，特殊的結構形式在退水時能量較大，對消力池護坦結構造成破壞，所以灌區要做好退水閘易損結構的日常維護。同時由于所處地理位置為濕陷性黃土地區，為確保修復質量，做好混凝土工程的保養是施工的重點。

2.加強固定方案的選定

在加固方案選定之前要做很多準備工作。設置鋼纖維混凝土和丙乳砂漿試驗地各一處，按照正規準確的操作進行現場施工，在重復多次實驗之后不斷篩選，最終選擇合適的配合比，通過保障塌落度、強度、現場施工可操作性和和易性的前提下，確定鋼纖維混凝土或丙乳砂漿的配合比。

2.1資金合理使用

要通過對比來確定成本低的方案來進行工程建設，鋼纖維混凝土的工程造價為75元/m2，丙乳砂漿的工程造價為90元/m2，在處理面積為12035m2的工程，鋼纖維混凝土會相比于丙乳砂漿為國家節省資金約17萬元，最終選用鋼纖維混凝土方案。

2.2優點

冬季使用丙乳砂漿試驗塊時其表面會有細小的裂紋，拿橡膠錘子敲打其表面會出現夾層、空鼓的現象，在周圍的施工縫隙處也會出現邊上翹起的現象，在分塊施工的縫隙現象更嚴重，鋼纖維混凝土沒有出現上述現象。

2.3施工工藝的可行性

鋼纖維混凝土試驗塊的效果非常好，施工可操作性強，其加固層比較厚，大約12～15cm，在進行準備工作的時候混凝土容易鑿開，新老混凝土均勻結合時也可很好處理施工縫，在進行大面積施工的鋼纖維有質量保障；丙乳砂漿是主要把丙乳當作摻合料的砂漿，丙乳具有很好的粘度性，且化學反應迅速，收縮力好，在進行高速水流區時候加固層只有5cm左右，由于加固層過于薄，必須要人工處理混凝土。在大面積施工時最大的困擾就是施工縫的出現，導致質量難以保障。

2.4工期

加固過程有很多護坦處理塊相挨近，處理過程會相互影響，加上加固面積大致12098m2。用鋼纖維混凝土進行處理會因為操作容易、工藝簡單的緣故縮短工期；而丙乳砂漿需要借助人為操作，工藝繁瑣，會投入較多的人力和時間，而加長施工周期。

圖1　漢延渠小觀橋退水閘布置圖

3.護坦施工

3.1模板的安裝

本次施工高質量、快速、便捷的關鍵因素是模板的剛度、整體性和穩定性是否達到要求。由于基底屬于老河床，全部是砂卵石，對模塊的穩定性挑戰非常大，再加上護坦上游僅僅是一面模塊，所以在經過分析后，采取以下技術進行施工：

（1）在模塊上口，即原來渠道漿砌石底板上間隔3m打入一根鋼纖維，通過腳手架鋼管把龍骨架連接起來，也預防混凝土澆筑過程中漲模跑模現象。

（2）增大基坑底部的施工面積，擴大模塊龍骨架底部面積，讓斜面支撐角度小于45度，使施工整體性良好，借助龍骨架使得每一處模塊承受的混凝土漲力在基地上分布均勻。

3.2施工前進行的準備工作

護坦開挖平整場地、平整場地和測量防線。通過風鉆來鉆打錨筋孔，孔深為33cm，長47cm，孔與孔的間距為100cm×100cm，一般用650mm的鋼筋，彎曲成倒7型，使長邊44cm，短邊14cm。鉆孔沖洗干凈用吸水式錨固劑將錨筋固定好，長邊露出6cm，然后綁扎鋼筋網。

在測量防線后要沿著護坦軸線兩側對稱開挖，寬度是27m，長度是37m，高是1.5m。一開始借助空壓機配合風鎬把侵蝕嚴重的護坦混凝土面層鑿除15cm，上下游施工縫位置鑿成深22cm、寬12cm的梯形凹槽，然后用鋼釬將松弛的混凝土塊和平滑的墻面鑿成凹凸不平狀方便新老混凝土結合。用高壓空氣和高壓水槍將墻面沖洗干凈，使混凝土表面呈現出一種飽和無積水狀態。

3.3混凝土的養護

混凝土一般達到相同條件試驗塊強度4Mpa時進行拆模，拆模過程中墻體不得出現起皮、掉角的現象。拆模后對混凝土表面灑水，再鋪一層草氈，邊角位置要嚴實，且養護的時間不少于8天。混凝土固化期間濕度越大，收縮越小，要求用水進行養護的時間至少要達到22天，讓混凝土時刻保持濕潤。混凝土作為一種收縮力強、前期強度增長速度快的特殊材料，其后期養護條件的好壞會直接影響到工程的成敗。

3.4混凝土澆筑

混凝土澆筑要在攪拌過后立刻進行，要預防長距離運輸途中混凝土出現離析、沁水等現象。施工中需要做到以下幾點：

（1）對不規則墻面澆筑完成后立刻澆筑基坑底部會防止混凝土澆筑過程中出現施工縫。澆筑時要注意從四周向中心平行推進，混凝土鋪放厚度不小于設計厚度，借助振動棒在垂直方向反復振搗，每次振搗的時間大于25s，直到混凝土表面翻漿、沒有明顯下沉現象為宜；在第一次澆筑完成后，間隔25min繼續第二次振搗，振搗完成后，利用木桿刮平墻面，澆筑后再用木抹子壓實、壓平墻面，切忌用振動棒鋪攤混凝土。

（2）對不規則墻面進行混澆筑時要注意以角部開始，從根部澆筑，借助鐵鍬均勻進入模塊，要確保不規則墻面根部、角部混凝土澆筑充分嚴實。

（3）澆筑過程中要求專人對模塊支持系統進行旁站監督，如果發現墻面松弛、變形、移位現象時，要及時進行調整和改造。

（4）混凝土澆筑時用標尺控制分層的厚度（夜晚施工的時候利用手電筒照亮模塊內部），要求分層振動搗碎、分層下料，振動搗碎期間注意快速插緩慢拔，讓振動棒在振動過程上下稍有抽動，且抽動均勻，每層混凝土澆筑厚度一般為50cm，振動棒的間距為50cm。為了保障混凝土的振動密度，預防部分部位有漏振現象的出現，要求在澆筑過程中借助小錘敲擊模塊側面仔細檢查。

4.安全技術措施和質量控制措施

4.1質量控制

支撐模塊時借助線墜來重復吊靠可以防止模塊垂直偏差現象的出現，選取同一品種、同一產源、同一規格的骨料，同一品種的外加劑、摻合料，同一品種標號水泥（附帶出場合格證和檢驗報告單），可以施行同一種配合比。混凝土和砂漿，要按照規范標準量取試樣進行相關實驗，且要具有資質的實驗單位出示施工配合比，把成品的隱蔽工程的驗收工作、養護工作做好，更要保障工程工序的驗收合格，不合格的時候不能繼續下一道施工程序。

4.2安全技術措施

施工過程中最需要注意的安全問題——施工用電。工程基坑排水的任務比較繁瑣重大，其工作量包括整個施工過程，再加上混凝土的澆筑工作需要連續施工，到了晚上澆筑工作也不能停止，就需要進行充分照明，施工場地就會出現臨時用電線路比較多且復雜，會存在很多安全隱患。所以，要求工隊在施工處、混凝土澆筑系統以及混凝土攪拌處設置安全警示牌，或者安排一個專業電工負責工地的用電及電路問題，避免施工用電安全隱患。

5.結論

渠道退水閘護坦加固后，取出108組作為試壓塊，試驗證明，使用鋼纖維混凝土的抗壓強度遠超普通混凝土的抗壓強度，并且同齡期強度增長比較快，抗凍效果和抗拉效果也顯著提升，取得了良好的加固效果。解決了普通混凝土施工抗拉強度低、易裂、抗凍性差、耐腐蝕性差的缺點，值得類似工程借鑒引用。

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［2］胡良明，孫寶成，張賓.不同工況條件下雙泉渠道溢洪道襯砌裂縫分析［J］.南水北調與水利科技，2015，（04）：96-97.

［3］段寅，胡中平，羅立哲.大型地下洞室襯砌混凝土溫控防裂研究［J］.水利與建筑工程學報，2015，（04）：69-71.