淺談裝配式矩形槽渠道在南疆地區的應用

楊 雪

（喀什大學 土木工程學院，新疆 喀什 844000）

1 灌區概況

某灌區位于塔里木盆地，灌區經過幾十年的運行，灌溉系統已基本形成，灌區內渠、田、林、路、居民點的格局已經形成，但灌區續建配套設施不完善，渠道防滲率低，其中支干渠19.51km，已防滲14.66km，防滲率75%；支渠69.15km，已防滲52.84km，防滲率76%；其余渠道均未防滲。已防滲支干渠、支渠少部分砼板有破損、裂縫的現象，整體運行情況良好，渠道規模滿足灌區灌溉要求，渠道水利用系數也較防滲改建前有明顯提高。

2 存在問題

灌區基礎設施仍相對比較薄弱。已建U 型渠發生不同程度變形，垮塌，破損嚴重，其余現狀土渠，渠床土為低液限粉土、粉土質砂，渠道側向滲漏嚴重，造成渠道兩側土地次生鹽漬化。因渠道內雜草叢生，渠道內坡樹木胸徑較粗阻水問題嚴重，輸水效率低，水量損失大。同時，為保護環境，禁止伐樹，會造成渠道改建工作面小，影響施工。

由于灌區洪水期來水不經過水庫調節，直接自庫外引洪渠引水，因此灌區渠水含砂量高，渠道淤積嚴重，導致渠道超高不足，引水困難，影響灌溉。灌區水利設施普遍存在建設標準低，以及工程老化，漏水、阻水、凍脹等問題。

灌區內輸水干線長，分水口多，灌區灌溉管理設施及量測水設施不完善，自動化控制程度較低，無視頻監控系統，不能滿足大型灌區的現代化管理要求。

3 防滲渠斷面形式對比

針對該灌區渠道現狀存在的問題，擬采用弧形底梯形斷面，預制六棱塊梯形渠道（方案一）、現澆梯形渠道（方案二）、預制裝配式鋼筋砼矩形槽（方案三）三種渠道襯砌形式。為選出最優方案，采用網絡層次分析法（簡稱ANP）確定各種襯砌形式（準則層）的權重，以此判斷最優渠道襯砌形式。結合行業內部5 位評審專家的意見，綜合考慮采用圖1中的因素。

3.1 模型構建

采用Super Decisions6.0 軟件進行建模，如圖1所示，獲得該灌區防身斷面形式對比的相對權重[3]。

圖1 方案比選 ANP 結構圖

3.2 構造ANP 超矩陣計算權重

根據專家給出的意見，在Super Decisions6.0 問卷調查模式中，對因素進行兩兩比較，重要性采用1～9 數字標度，計算優先權重，結果如圖2所示。

圖2 方案比選結果

根據計算結果，可以知道在上述因素層綜合分析條件下方案三更容易被接受，其次是方案一，方案二最難以被接受。故而在該灌區防滲渠道優先選用預制裝配式鋼筋砼矩形槽形式。

4 預制裝配式渠道的施工

本地區應用預制整體裝配式矩形槽渠道，做好施工組織設計尤為重要。施工時應嚴格按照相關規范進行施工，以保證施工質量。

4.1 施工放樣

渠道防滲工程施工前，應對渠道進行施工放樣，具體的放樣尺寸應按照設計圖紙要求進行。放樣出渠道底角線和渠口線共四條線，然后進行開挖。土方的開挖應提前進行，使得地基的土的水分在自然風干下盡量降低以增強土基的強度，減輕冬季凍脹的破壞。

4.2 樹木砍伐

施工放樣完成后，應對渠道兩側影響施工作業的樹木進行砍伐，并拉運至指定地點；同時，為保證吊裝構件時有足夠的施工作業面，應對樹木密集渠段進行間隔伐樹處理，樹木間距不小于3m。

4.3 地基處理

土方回填夯實：夯實前首先清除渠床內的樹根、淤泥、腐質土、垃圾。分層夯實遍數不得少4 遍，應杜絕漏夯、虛土層、橡皮土等不符合質量要求的現象。填筑土料指標：梯形斷面渠道，填筑土料壓實度不小于0.93；預制整體式鋼筋砼矩形槽渠道，渠底填筑土料壓實度不小于0.93，渠槽兩側回填土壓實度不做碾壓要求，按施工圖要求平整即可。在防滲砼工程鋪筑之前必須先清理基底，確保渠基平整、干凈、密實。基底清理后，按照設計高程進行渠基砂礫石墊層的鋪筑，并碾壓密實達到設計要求。

4.4 預制構件的工廠化生產

為保證施工質量，預制構件均采用工廠生產的成品構件。成品構件的斷面尺寸仍采用廠家提供的尺寸，鋼筋采用HPB300 型熱軋光圓鋼筋，鋼筋的技術標準嚴格按照《鋼筋混凝土用鋼第1 部分：熱軋光圓鋼筋》（GB1499.1-2008）標準執行。在構件的運送及吊裝過程中，應注意輕拿輕放，嚴禁拋擲、滾落。

4.5 預制構件的現場吊裝

構件拉運至現場后，在進行吊裝前，應對渠基砂礫石墊層鋪筑高程進行復核。砂礫石墊層鋪筑高程復核無誤后，在預制構件的單側粘接高壓閉孔板，高壓閉孔板應與構件嚴密貼合。進行構件吊裝過程中，可采用挖掘機作為吊裝機械，配合4個人工進行機械操作、定線及定位擺放拼接，構件連接處用木方支撐，防止構件連接處錯位。

5 結語

在南疆干旱地區，灌區渠道的發展對當地農業生產意義重大，結合南疆獨特的氣候、地理條件，采用預制裝配式鋼筋砼矩形槽渠道具有便于安裝，省工省時，施工作業面小，有利于提高灌區水資源利用率、供水保證率，解決灌區水資源供需矛盾等優勢。結合南疆農田水利事業的迅速發展，預制裝配式鋼筋砼矩形槽渠道在南疆發展前景廣闊。