趙公亮
(甘谷縣水務局,甘肅 甘谷 741200)
混凝土襯砌渠道受各種復雜環境的影響和各種外力的作用,其狀態都在不斷變化,比如設計、施工不夠完善或管理運行不當,就很容易出現病害。而管理運行中如不及時維修養護,病害則逐漸發展,影響混凝土渠道工程的安全運行,嚴重者甚至會導致事故。根據我縣混凝土渠道多年的管理和維修養護經驗,有些渠道雖然原來屬于病險工程.但由于管理得當,及時采取了妥善的維修養護措施,因而保證了工程的正常運行[1]。因此,為確保工程的安全和完整,充分發揮并擴大工程效益,延長工程使用壽命,保證農業增產,必須加強管理,及時認真做好維修養護工作。
管理單位應建立健全專職的工程管理機構,如灌溉工程管理站、渠道養護隊等,并結合混凝土渠道工程的特點,按照相關技術規范的規定,吸取已有成功經驗,制定適合混凝土渠道的管理制度和技術細則,落實責任,認真執行。
應以防護為主,防護重于維修的原則,首先應做好防護工作,防止渠道病害的發生和發展。不得在渠堤上取土、耕種、修建其他違規建筑物;不得向渠內傾倒垃圾、磚石、排污、擅自開取水口和埋取水管,渠道外坡植樹距渠道混凝土襯砌層應有一定距離;采取各種有效措施,防止雨雪、水流、冰凌以及鼠、蟻等危害;清除渠道內影響通水運行的障礙物。
在混凝土襯砌渠道通水運行前、后或者下暴雨后,對渠道應進行全線巡查。針對發現的問題,制定詳細的維修計劃,認真地進行維修。應保證排洪建筑物完好、運行良好。渠堤頂部應不積水,下雨降水不能流入混凝土襯砌層后背;混凝土防滲層混凝土壓頂面穩固、無破損,周圍無空穴、裂縫;混凝土襯砌層沒有裂縫、塌滑、破碎、空洞等現象;渠道伸縮縫或者砌筑縫應保持完好,不發生滲漏;渠道內應無淤積物、其他雜物,渠堤應無孔洞、裂縫、沉陷、和滑坡等;渠堤頂面寬度要和原渠堤保持一致,渠道邊的防護設施、標志、各種觀測設施應保持完好[2]。
混凝土渠道正常運行期間的水位不能高于渠道的設計水位,特殊情況下不能高于渠道襯砌層的高度。渠道水位不宜驟漲驟落。
管理單位應定期對混凝土渠道進行變形觀測,如果發現問題,應及時認真處理。
北方寒冷地區混凝土渠道工程的管理,還應滿足以下要求:冬季不通水渠道,在日平均氣溫穩定低于零度前應停止通水,并排出渠道內和渠堤外的積水;冬季通水的渠道,溫度在零度以下時應連續通水,且渠道水位應>渠道冬季最低水位;渠道附近農田的灌溉,應在氣溫降低至零度以下的半個月前完成灌水;每年春灌或秋灌前,應對混凝土渠道襯砌層的裂縫進行維修處理。
混凝土渠道及配套工程,應按照每年的用水計劃用水,渠道管理單位應合理組織農戶進行農田灌溉,在滿足農戶灌溉需求的同時,根據用水計劃進行合理灌溉,以減少渠道水的浪費,從而提高工程的效益。
管理單位應對工程建設和管理運行中的資料、文件進行歸檔,以便后期渠道維修養護時查閱。
混凝土襯砌渠道可分為現澆混凝土渠道和混凝土預制板渠道,渠道斷面型式多采用梯形、U型和梯弧型等。
小型渠道通常采用的襯砌方式有:渠道襯砌層斷面全部為現澆混凝土;下層鋪設聚乙烯土工膜料,上層現澆混凝土作為保護層;下層鋪設聚乙烯土工膜料,上層鋪設預制混凝土襯砌板作為保護層等結構型式[3]。
北方寒冷地區為了防混凝土襯砌渠道發生凍脹變形,在混凝土和渠基土之間宜設置聚苯乙烯板作為保溫層。
混凝土渠道工程出現病害時,應及時查明病害原因,可按下列方法分別處理。
處理措施經常采用的方式有換填和灌漿兩種。
2.1.1 換填
該方法主要適用于淺層病害,先找到渠基病害處進行挖開,然后對開挖處進行回填,此方式處理此類病害效果比較好。對于埋深相對較深的病害,由于開挖和回填工程量比較大,處理時渠道必須暫停運行通水。具體采用那種處理措施,應根據現場情況分析后再決定。渠基病害的開挖和回填應注意以下施工要求。
1)開挖換填的范圍應根據現場病害的實際情況確定。渠基開挖中如發現有病害區域擴大的情況,應全部挖除渠基病害。
2)開挖邊坡的坡度應滿足邊坡的穩定性及搭接處理的要求。渠基處理坑槽開挖底部的寬度應≥0.5m,
3)病害處挖出的土應堆積在遠離坑邊的地方,且土質不同的土應分開堆放。
4)病害處開挖完成后,應做好基坑邊的排水,防止雨水浸泡等保護措施。
5)回填土應按照原渠基土和病害的情況的選擇,回填土含水量應略>最優含水量1%-2%,如要利用病害處挖出的土料,必須進行檢測且符合要求后才能使用。
6)回填土應分層夯壓密實,每層鋪土厚度≤30cm,壓實密度應比原渠基土密度稍大些。
7)渠基病害處理新舊土結合的地方,應進行刨毛并分層夯壓密實,并保證結合緊密及夯實的質量。
2.1.2 灌漿
灌漿處理適用于渠基病害埋深較深,開挖和回填工程量比較大時,灌漿漿液主要有黏土漿液和黏土水泥漿液,通常采用壓力灌漿法,漿液通過機械設備加壓,灌入渠基病害縫隙及孔洞中。
在高填方渠道處理時,還可應采取漿砌塊石重力式擋土墻加固渠基等輔助措施,同時應保持渠堤頂面寬度和斷面尺寸滿足設計要求;渠堤外坡坡比應符合設計要求,坡面應平整、無塌陷、滑坡、裂縫、洞穴等。
土工膜料防滲層在運行過程中如果發生損壞,應及時進行修補處理。土工膜料的破損,主要是由于混凝土保護層裂縫或滑坍造成的,破損后可采用相同規格的膜料進行修補處理。土工膜料修補連接可采用焊接、黏結和搭接,焊接、黏結的搭接寬度≥10cm,搭接處理的寬度≥20cm,破損修補搭接范圍應>破損邊緣10cm-20cm[4]。
2.3.1 現澆混凝土的裂縫處理
現澆混凝土渠道襯砌層出現裂縫后,先根據裂縫寬度的大小選擇處理的方式,當裂縫寬度比較小時,可用涂抹水泥基柔性防水材料的方法,進行修補。當裂縫寬度比較大,采用嵌縫的方法修補處理。
1)先清除混凝土裂縫內、外的泥土及雜物,并保持清潔、干燥。
2)裂縫寬度比較小時,采用涂抹水泥基柔性防水材料進行表面處理。水泥基柔性防水材料含聚合物乳液,具有良好的延伸性能,干燥形成為防水膜。
3)裂縫寬度比較大時,進行嵌縫處理,嵌縫材料可采用水泥基柔性防水材料或聚硫密封膠,當混凝土厚度較厚時,底部可填塞聚氯乙烯泡沫板后再進行上部處理。
2.3.2 預制混凝土板砌筑縫的處理
預制混凝土板的砌筑縫主要是用水泥砂漿填塞,常出現開裂、掉落等現象,應進行及時處理,避免渠道的滲漏,造成水資源的浪費。處理該病害時,先鑿除砌筑縫內的水泥砂漿,然后將縫內外沖洗干凈并在填塞前保持濕潤,再用與原砂漿相同標號的水泥砂漿填塞砌筑縫,搗密實、抹平后應及時保濕養護。
2.3.3 混凝土襯砌層的翻修處理
混凝土襯砌層如發生錯位、坍塌、破碎等損壞較為嚴重的情況,損壞的混凝土應全部拆除,先處理好相應部位的渠基及土工膜料,再重新澆筑或砌筑。澆筑時先鑿毛接合面并沖洗干凈,再在接合面涂一層水泥漿?;炷翝仓瓿珊髴皶r養護。破碎嚴重的混凝土板要及時更換,混凝土板規格與原渠道混凝土板相同。
以上就是混凝土襯砌渠道管理和維修養護的闡述,渠道管理和維修養護工作作為灌區工程管理的核心工作,在整體工程管理中起著決定性的作用。因此,必須高度重視水利工程建設中的渠道日常管理和維修養護工作,采取有效的管護措施、可行的維修養護方法,確保渠道充分發揮工程效益,延長工程使用壽命,保證農業增產。