馬國春,范世運
(吉林省節水灌溉發展股份有限公司,吉林長春 130000)
在正式施工前,組織開展現場地質勘察工作,掌握工程現場的水文地質條件,了解地質結構,檢查是否存在軟土地基等不良地質問題,對現場基礎結構進行預先性處理,如采取換填法、排水固結法、強夯法等技術來處理軟土地基,避免在水利工程使用期間出現地基不均勻沉降、渠道襯砌結構斷裂變形等質量問題。隨后,清除場地中的地面植被與分布的障礙物,將植被清理范圍設定為包含主體施工區與最大開挖線向外延伸5m處,對場地進行平整壓實處理,確?;A結構的平整度與密實度達到施工標準,為后續渠道襯砌施工營造良好環境。在場基處理完畢后,使用挖掘機等設備,對渠道開展粗削坡作業,采取反鏟方式,從下至上從渠道底部至坡頂依次攤鋪砂礫料,使用平板振動夯設備對砂礫墊層進行夯實處理,在坡腳、坡面、坡肩等部位設置一定數量的控制樁,用于分割渠坡。
考慮到在混凝土澆筑與凝結硬化期間會釋放大量的水化熱,致使混凝土砌塊內外形成溫度階梯與產生橫向拉應力,容易在襯砌結構中形成裂縫,進而影響到襯砌結構的防滲效果。因此,為預防這一問題的出現,在渠道削坡結束與混凝土襯砌施工前,必須在渠道結構中鋪設保溫板,將保溫板與坡面保持緊密貼合狀態,起到控制混凝土內外溫差的作用。在保溫板鋪設環節,提前對渠道基層進行整平處理,壓實凸起部位,使用粗砂等材料將基層凹陷部位填平。隨后,按順序均勻鋪設保溫板,使用長度為10cm的竹纖將保溫板固定連接。
在安裝模板前,在渠道進出口部位鋪設復合土工膜材料,提前對基礎面處理情況進行檢查驗收,清理基礎面上分布的雜物與灰塵積水,對鋪設面進行整平處理。隨后,對土工膜進行搭接處理,將搭接長度保持在10cm以上,將相鄰兩幅土工膜的橫縫錯開寬度設定在0.5m內,盡可量在渠道內鋪設大尺寸土工膜,以此來控制接縫數量,改善防水效果。最后,對所鋪設復合土工膜進行焊接連接,可采取熱熔焊法進行雙縫焊接處理,提前清理粘接面上附著的灰塵雜質,同步開展土工膜鋪設與壓實作業,避免鋪設質量受到風力等自然因素影響。
首先,在模板安裝環節,根據工程現場情況與工藝技術要求,合理選擇模板類型,如定型鋼模板、組合式鋼模板、鋁模板、木模板等,其中,木模板適用于不具備鋼模拼裝條件的復雜結構部位。隨后,在渠坡襯砌施工期間,提前設置面板橫縫位置線、底面線與頂面線,依次安裝側模板與端頭模板,在模板內加焊鋼筋,在模板背面焊接長度在0.5m左右的長鋼筋起到固定作用。而在渠底襯砌施工期間,可選擇使用14號槽鋼作為模板板材,在模板底部加焊鋼筋,在背面壓設一定數量與重量的砂袋進行固定,在橫縱通縫部位逐倉澆筑混凝土。最后,對模板安裝質量進行檢查,測量模板位置、垂直度、平整度是否達標,清除模板內部積水與附著的灰塵污漬,在壁面均勻涂刷脫模劑。
其次,在混凝土施工完畢后,定期對混凝土試塊強度進行檢測,在確定試塊強度達標后,即可拆除模板,明確拆模順序,禁止出現野蠻拆模行為,清理模板表面殘留砂漿,將模板與配件分類堆置,留待后用。
在混凝土襯砌施工環節,首先,根據現場情況與工期要求,選擇采取機械襯砌方式或是人工襯砌方式。其中,機械襯砌是使用襯砌機與布料機等設備,提前對襯砌機的高程與架坡比進行調整,通過進料口持續在渠道襯砌面均勻攤鋪混凝土,開展混凝土振搗作業,使用振動成型機以此進行提漿、整平、壓實操作。而人工襯砌則是通過滑模澆筑混凝土,設置硫槽裝置,通過溜槽將混凝土澆筑至倉內,待混凝土面達到設計標高后,拆除多余溜槽,使用振動器沿坡插入開展振搗作業。其次,待混凝土澆筑完畢后,開展振搗作業,嚴格控制振搗順序、各振點留振時間、振搗力度,待混凝土表面無氣泡持續冒出后,結束振搗作業。再次,對混凝土表面進行壓面修正處理,依次開展粗抹與精抹作業,在渠道半縫部位切縫,在縫內設置閉孔塑料板與填充聚硫密封膠。最后,開展養護作業,在混凝土表面覆蓋塑料薄膜,定期在表面淋灑水分或噴涂養護液,對混凝土內外溫度進行測量,必要時采取溫控措施,將溫差控制在25℃內。
考慮到多數水利工程的現場環境較為復雜,渠道襯砌質量易受到自然因素與非自然因素影響,存在不確定性。例如,在部分水利工程中,由于渠道沿線地形條件過于復雜,不具備在渠道兩側坡面布置襯砌機等設備機具的條件,但在渠道襯砌方案中選擇采取機械襯砌方式,致使方案不具備實際執行條件,在施工期間出現設計變更與反復施工情況。因此,在渠道襯砌施工前,需要開展模擬預演試驗,在已知工程信息資料與技術方案基礎上,模擬不同工況條件下的渠道襯砌施工過程,根據試驗結果來預測渠道襯砌施工質量,發現與解決技術方案中的不合理部分。
加強對施工現場工況的監督檢查,對技術參數進行測量,將測量值與額定標準進行對比分析,以掌握渠道襯砌施工質量,采取相應糾偏措施,將指標偏差值控制在允許范圍內。例如,在某水利工程的土工膜鋪設環節,根據工程使用用途與遵循相關技術規范,選擇鋪設600g/m2的復合土工膜,要求將鋪設厚度控制在2.7mm及以上,斷裂伸長率保持在50%以上,耐靜水壓力不低于0.6MPa,垂直滲透系數控制在10~11cm/s區間內,BR頂破強度不得小于2.8kN。
襯砌施工受到多方面因素影響,容易產生襯砌裂縫、混凝土表面剝蝕、面板外觀表面質量缺陷等病害問題,對渠道襯砌結構使用功能的發揮造成阻礙。因此,在渠道襯砌施工期間,應重點預防常見質量缺陷問題的出現,及時采取有效的處理措施。例如,針對襯砌裂縫,對裂縫寬深度進行測量,判斷裂縫類型,進而采取相應處理措施。如對表層裂縫采取表面涂抹修補法,在非貫穿性裂縫內部開槽嵌縫注膠,在貫穿性裂縫深層填充適量的水泥基柔性防水材料或將其拆除重建。針對混凝土表面剝蝕病害,對混凝土表面進行鑿毛處理,鏟除存在剝蝕、麻面等質量缺陷的部位,清掃鑿除面上的污漬與松動混凝土,在表面均勻涂刷丙乳水泥砂漿,覆蓋塑料薄膜靜置一段時間,待水泥砂漿凝結硬化后,即可妥善處理混凝土表面剝蝕等外觀質量缺陷。
綜上所述,渠道襯砌是水利工程中的一項關鍵施工技術,在保障通水安全、延長工程使用壽命、防滲截滲方面發揮著積極作用,施工質量直接影響渠道的輸水能力。為推動渠道襯砌施工的規范化、標準化發展,技術人員必須掌握渠道襯砌施工工藝流程與操作要點,最大程度消除外部因素對渠道襯砌質量造成的干擾,使渠道襯砌結構發揮出應有的功能作用。