预制混凝土板衬砌渠道防渗施工技术

刘国法

(菏泽市闫潭灌区水利管理处 274000)

渠道衬砌是灌区进行节水改造、完善干渠输水参数、改善生态环境的重要措施之一。预制混凝土板防渗衬砌护坡工程因其具有原材料容易采购、施工质量保证率高、节约投资、施工机械化程度高、施工效率高、工期短等优点而被广泛采用。

菏泽市闫潭灌区属于国家大型3级灌区，其续建配套与节水改造工程中的闫潭送水干线衬砌工程，经过3年的持续投资施工，目前，已完成35km送水干线的渠道预制混凝土板防渗工程施工。现对施工中的一些经验进行总结，并对施工方法进行探讨，希望能为以后渠道预制混凝土板防渗施工以及总长133km的闫潭送水干线后续渠道防渗施工提供借鉴。

1 渠道预制板防渗主要设计参数

渠道是地上明渠时，采用土工布和预制板防渗。渠道是地下明渠时，采用0.05m砂浆、预制板防渗。预制板规格:0.3m×0.5m×0.06m，强度等级C25，抗渗标号W6，抗冻标号F150。土工布采用一膜二布土工布，200g/，撕裂强度不小于40kN/m。渠道边坡设计为1∶2边坡;0.5m×0.5m，M10浆砌块石齿墙边坡基础;0.2m×0.3m，C15混凝土沿石封顶;边坡沿石以上不低于0.5m草皮土堤护顶。另设踏步、排水槽、防渗透水板、排水涵管，伸缩缝。

2 预制混凝土板结合土工布防渗护坡施工特点

2.1 土工膜易破损

土工膜在运输过程中，特别是在施工中，容易因刮蹭或与尖刺物接触破损，受损修复比较繁琐。如果采用简单贴补修复，补丁易错位、褶皱。

2.2 易滑坡

a.因预制混凝土板与渠道边坡之间土工布的存在，使预制混凝土板与坡面附着力下降。

b.地下渠应处理好渠道边坡外水压力。边坡外水压力主要包括:高水位地下水浮力和地表水渗透压力。

c.预制板摩擦系数小。虽然采取预制板背面增加条纹来增加预制板与土工布间摩擦力，但是预制铺板背表面与其他防渗材料相比，摩擦系数还是要小。

2.3 对渠道边坡地基施工要求严格

a.对边坡地基平整度要求高。《渠道防渗工程技术规范》要求内边坡平整度(2m直尺检查)不大于±(2～3)cm，实际施工中2m直尺检查应控制在不大于±0.5cm。

b.对渠道边坡地基压实度施工要求高。一般要求压实度值不低于0.92。

c.渠道边坡土基钙质结核、树根、草根、草籽清理要切底。

2.4 预制板铺设施工简单

只要附属工程质量满足施工要求、施工工具齐全，铺设预制板施工比较简单，铺设施工速度快且能满足工程施工质量要求。这也是许多渠道防渗工程，大量使用预制混凝土铺板的重要原因之一。

2.5 施工规范化

施工规范化表现在:ⓐ混凝土铺板制作规范化、机械化;ⓑ混凝土铺板一致性强，施工机械、施工器具通用性强，标准化程度高;ⓒ铺设施工规范化，能采用近似流水线式的施工;ⓓ后期维修规范化，在渠道运行中，防渗铺板出现损毁时，维修质量保证率高，维修后不易产生明显的补丁现象，而影响美观度。

3 预制板防渗边坡施工

预制板防渗边坡施工前期准备工作及部分附属工程施工，与一般护坡施工基本相同，此处不再赘述。

3.1 渠道边坡坡脚齿墙施工

坡脚齿墙施工一般安排在挖掘机初修渠道边坡后，人工精修边坡前进行。目前闫潭送水干线已完成的渠道衬砌工程施工中，全部采取小型履带式挖掘机，用0.5m宽挖斗开挖，一次性挖成标准的齿墙基坑，一般冬季每天每班可施工300～400m，夏季每天每班可施工400～500m。坡脚齿墙施工要求为:ⓐ挖掘机开槽走线要准确。图纸设计边坡坡脚预制混凝土板衔接在0.5m×0.5m坡脚齿墙的内肩，0.06m厚的预制混凝土板与齿墙衔接面较小，齿墙走线误差略大，就有可能使边坡预制防渗板蹬空，产生滑坡;ⓑ齿墙基槽开挖排水要及时;ⓒ坡脚齿墙砌筑时，齿墙内肩需预留0.1m×0.1m蹬槽，以改善边坡防渗板与齿墙间受力结构，防止滑坡;ⓓ严格控制齿墙顶部高程。齿墙顶部高程误差较大时，会产生边坡防渗铺板水平灰缝弯曲，边坡坡面波浪起伏，放水时表现更是明显，严重时，可能出现边坡防渗板蹬不到齿墙内肩预留的蹬槽上的现象。

3.2 边坡地基施工

a.清表。预留0.3m削坡量作为保护层，从坡脚到坡顶顺序施工。

b.边坡地基夯实。闫潭送水干线渠道衬砌工程设计边坡为1∶2，渠道的边坡土基压实不适用大型碾压机械施工，大型机械开蹬碾压对原状土基扰动太大。夯实后土样干容重应大于1.55t/m3，一次夯实工作面长度110m左右，略长每卷土工布100m长度。

c.换填土。一般回填土及换填土施工，采用分层开蹬夯实法，夯实遍数不小于4遍，且相邻夯实墩印重叠不小于1/3墩印，每层松铺厚度不大于0.3m，夯实后土样干容重与边坡土基值一致，不小于1.55t/m3。

3.3 边坡土工布铺设施工

延边坡坡长方向，原则上采用整幅土工布，宽度比设计护坡坡长长0.35m，其中，设计铺板坡顶外延伸0.25m土工布，压在0.2m×0.3m沿石底面;0.1m土工布与坡脚齿墙衔接。土工布每卷长度100m，铺设土工布应注意:ⓐ展开和调整土工布位置时，应避免土工布局部受力，要求土工布撕裂强度不小于40kN/m，防止土工布产生伸缩变形或撕裂土工布。要防止土工布出现折皱，定位要准确;ⓑ土工布定位后要固定。一是防止风吹动土工布;二是防止土工布沿坡面下滑。在土工布上游连接处，土工布与土工布连接采用上游幅压下游幅，接缝垂直于水流方向，焊接搭接长度不小于0.1m，焊接温度控制在260℃ ～300℃之间。

3.4 渠道边坡防渗预制板铺设施工

3.4.1 边坡防渗预制板与附属建筑衔接和渠系建筑物衔接施工

渠道边坡附属建筑主要有:排水沟槽、踏步、透水板、伸缩缝。一般与防渗铺板施工同时进行施工。排水沟槽、踏步、伸缩缝位置要求是防渗铺板纵向长度+竖向缝宽度的整倍数，以减少对预制铺板的切割和影响坡面的美观度。渠坡排水沟槽应设置在渠堤低洼处，且大致等间距布置。踏步应设置在村庄、道路、渠系建筑物附近，便于取水和寻找。透水板采用无砂混凝土板，尺寸与铺板相同，用无膜土工布下铺黄砂作反滤层，保证透水安全性。图纸设计沿渠道方向，每8m间隔设置一道横向伸缩缝，缝宽0.02m，缝间下层填筑0.03m厚 PC橡胶泥，上层浇筑0.03m厚沥青砂浆。伸缩缝填塞PC橡胶泥前，首先，在施工伸缩缝刷一层离子油，再将PC橡胶泥加热到半溶融状态，用灰缝刀填塞，要防止橡胶泥温度过高烫坏土工布，要求PC橡胶泥表面要平顺。其次，浇筑沥青砂浆。浇筑沥青砂浆要注意流淌及缝外滴漏，影响美观。

3.4.2 防渗预制板铺设

首先，沿渠道边坡上下游相距4m处，设置两道标准坡度线，并挂线。在两道标准坡度线绳间挂一道水平移动铺设线，每次水平铺设线的位置就是每层铺板的上边沿。上下游两道坡度线间距不宜太远，否则，防渗铺板水平灰缝易产生弧形变形，此处采用4m跨度。铺设防渗铺板时，将铺板用溜槽送到铺设位置，相邻左右铺板间用2.5cm厚、10cm长木楔隔开成竖缝隙;相邻上下铺板之间用2cm厚、10cm长木楔隔开成横缝隙，这样每块铺板之间缝隙，就是设计标准的灰缝宽度。缝灰的填塞及捣实，由后续专人进行施工，填缝灰用P.O 42.5水泥，M10砂浆填缝，水灰比小于0.6。M10砂浆填缝后，将板缝间木楔拔出，分类保存备用。铺板缝灰捣实用自制“L”形振捣器进行捣实。自制“L”形振捣器两边长分别为 0.42m和0.525m，振捣器上安手柄，一次性可捣实一块预制铺板的一道竖缝和一道横缝，且不会出现漏捣现象，捣实效率高，缝灰压实度也高。压实铺板缝灰时，要注意压实后的缝灰表面距预制铺板的表面留2cm深度，用于勾缝灰施工。◆