水利工程中襯砌技術的應用探析

吳清源，熊昊冠

(江西省水利水電建設有限公司，南昌 330025)

1 水利工程施工中的襯砌技術分析

1.1 襯砌技術的應用

襯砌技術是指在水利工程的施工過程中，為避免圍巖破壞或過大變形情況下，通過鋼筋混凝土或其他材料修建起來的永久性支護結構。水利工程建設過程中，對于襯砌技術的需求是多方面的，尤其是在水利工程中的水利渠道建設工程中具有十分廣泛的應用。

圖1 常見混凝土襯砌形式

對于襯砌工程而言，不僅具有加固支護的作用，同時可以優化路線防排水的施工，使得照明、通訊和檢測等相關工程的線路設置更為簡單方便，符合當前關于水利工程裝配式施工的發展方向。關于水利工程，可以通過二次襯砌的施工，使得支護作用更加明顯，大大提高水利工程的質量。

1.2 襯砌技術施工技術分類

鑒于襯砌在水利工程中的應用，當前襯砌技術得到了較大的發展，對于當前應用較為廣泛的混凝土襯砌而言，主要包括磚石襯砌、片石襯砌、混凝土襯砌和整體混凝土襯砌，各種襯砌的特點及應用如表1所示。

2 襯砌技術在水利工程中的應用

2.1 工程概況

某灌溉渠于1980年建設，經過近40a的運營，渠道輸水能力和安全性均大大的減弱。灌區設計灌溉面積4500km2，實際灌溉面積為4210km2，為了繼續發揮灌區的灌溉作用，為農村農業發展提供最為基礎的水源支持，因此重新修建灌渠襯砌，避免滲漏對于水資源的浪費，為了最大程度的發揮灌溉渠的輸水功能，對于襯砌技術在水利工程防滲方面的應用進行詳細介紹。

2.2 施工方案的選擇

由于該地區施工面積較大，地形比較復雜多變，同時存在既有公路穿越施工區域，較多的施工區域處于邊遠地區，修建灌溉渠的同時還需要修建臨時施工道路。鑒于地形的影響，部分襯砌區域作業面積較小，因此需要設計能夠適應地形和灌渠作用的渠道襯砌。同時部分渠道位于山坡上，如部分渡槽與渠道連接位置，渠道襯砌的連接防滲顯得更為重要。鑒于上述復雜多變的地形和施工環境，因此選擇混凝土襯砌對于渠道進行處理，詳見圖2。

表1 常見襯砌特點及應用表

圖2 襯砌結構截面詳圖

2.3 施工過程

襯砌結構在水利工程中主要起到防滲的作用，對于襯砌技術在水利工程中的應用，施工流程圖詳見圖3。

圖3 襯砌技術施工流程圖

根據上圖流程圖，以下對于襯砌技術在水利工程中的應用進行詳細的介紹。

2.3.1 施工準備

鑒于水利工程多是大型工程，屬于綜合性較強的系統化工程，涉及到多工種的聯合施工，為了實現工程施工的順利進行，需要進行合理的施工組織設計。施工組織設計中，對于不同工種的施工位置，需要提前進行合理的設計和安排，確保不同工種在施工作業中不會產生沖突和干擾。施工準備工作如圖4所示。

圖4 襯砌施工準備圖

對于施工現場的水電、施工機械需要能夠完全保障，不會因為客觀因素造成施工工期的延遲，為水利工程的順利竣工打下基礎。在水利施工組織設計中，離不開檢測人員，需要檢測人員在施工過程中對于設備進行檢測維護，對于故障和病害進行及時查處，為后續工種的施工做好準備工作，保障整體水利工程施工的順利進行。

2.3.2 土方施工

對于水利工程而言，其土質多發疏松引起的沉降，從而導致施工質量受到較大的影響，因此對于襯砌施工之前，需要對襯砌位置進行沁水預沉降處理，如果仍不能達到相關標準，需要進行夯實作業，使得土質條件滿足施工要求。

圖5 土方處理作業圖

1)渠道放樣：關于渠道放樣作業，需要在渠道中心位置確定控制線，設置中心樁保證距離至少為50m，同時在彎道等線形復雜區域加密中心樁，這樣放樣作業才能夠保障施工的精度。對于高程控制點，間距需要保證在20m范圍以內,這對于放樣工作質量在程序上有一定的保障。

2)夯實土方：為了避免土層中的雜質對于土壤密實度造成影響，同時影響進一步的夯實作業，在夯實作業之前，需要對于土層進行清理作業；為了保障夯實作業的有效性，在夯實作業過程中將土層分為30cm左右厚度進行夯實，同時保障夯實作業過程中土層的穩定性；為了進一步的保障夯實作業的穩定性，對于土壤的含水率進行嚴格控制，如果含水率較高則需要進行晾曬作業，含水率較低則需要進行灑水作業。

2.3.3 混凝土澆筑

1)準備工作。混凝土澆筑作業前，需要準備好必備的工具，如磨光機、攪拌機，如現場沒有電源的情況下，需要準備好備用電源；在三通一平作業后，需要保障水電供應正常，待各種準備工作作業完畢后，對施工人員技術交底后則可以進行混凝土澆筑作業。

2)澆筑過程。建筑作業首先需要防止模板在伸縮縫位置附近假裝泡沫板，如果模板較為干燥需要進行灑水濕潤作業，避免水分流失過多造成裂縫現象發生。如果采用現場拌制混凝土，則需要機械攪拌機的溶劑≥0.4m3，拌制完畢后需要控制好坍落度和水灰比之后，迅速運至工地進行澆筑作業。

圖6 襯砌結構模板支護和澆筑工程圖

3)在混凝土運至作業區域，在參數檢測滿足施工條件后，迅速進行澆筑作業，平倉作業需要施工平板振動器進行振搗，為了振搗效果，需要從下往上進行單向振動。在水泥初凝后，采用機械磨光機進行提漿處理，待漿液提出超過骨料25cm左右進行人工收光作業，為了收光的有效性，收光作業分兩次進行。

2.4 施工后養護處理

待混凝土終凝后，進行拆模作業，模板拆除后，為了避免混凝土水分較快流失，需要灑水并用塑料袋進行覆蓋保養。

圖7 水利工程襯砌養護作業圖

對于混凝土濕養法，能夠在各種參數一定的情況下，較大程度的提高混凝土的性能，促進水泥水化進程，傳導水泥水化過程中的水化熱，有效降低混凝土孔隙率和混凝土中的毛細率。因此在混凝土襯砌施工完畢后，需要根據現場情況進行灑水和覆蓋作業，黏貼薄膜并進行養護15d左右，這樣可以極大的提高混凝土材料的抗滲性能。

3 結 論

根據上述分析可知，襯砌技術對于水利工程的質量由較大的影響，工程質量的好壞，直接關乎著運營期的安全性和經濟性。文章介紹了襯砌技術在水利施工中的而應用，著重介紹了襯砌技術的施工準備、施工過程和后期養護作業，為未來類似工程設計、施工和后期維護提供一定的技術支持和施工經驗。

[1]楊旭東, 安曼.襯砌混凝土技術在水利工程施工中的應用[J].黑龍江科學, 2015(12):54-55.

[2]劉浩齊, 王蘭蘭, 張紅正,等.水利工程中農田灌溉防滲渠道襯砌施工技術分析[J].科技創新與應用, 2013(26):180.