防渗技术在衬砌渠道工程中的应用

□高占辽（许昌市颍汝灌溉管理局）

现代农田灌溉输送水渠道多采用防渗衬砌结构，常见的方式有3种：一是浆砌石渠道；二是预制混凝土渠槽；三是现场浇筑混凝土渠道。现场浇筑混凝土结构因其具有造价低、工程效益高、防渗水效果好、质量容易控制、运行情况好、使用年限长等特点，被作为渠道衬砌的主要方式，被越来越多的应用于水利输送水渠道的建设。

混凝土防渗渠道应用于节水灌溉工程建设中,具有相当不错的防渗效果,不仅可以减少渗漏损失水量，还可以提高输送水能力。因此，可以在不同的地形、不同的气候和不同使用条件的大中小型渠道工程中应用。当然，应用于农业节水浇灌工程建设中，也有不错的效果。为了保证现浇混凝土防渗渠道的防渗效果和耐久性,我们必须对防渗渠道衬彻的施工技术,包括施工预备、混凝土材料、混凝土配合比以及混凝土的浇筑等方面进行总结,以保证施工质量,做到优质、经济、安全。以下就对施工过程中的一些细节问题做出分析探讨。

1.渠道工程的前期预备工作

1.1 处理地基

对渠道进行施工放样是防渗渠道施工前的必须工作,具体的放样尺寸需要按照设计图纸要求进行。放样出渠道底脚线和渠口线共4条线,然后进行开挖,土方的开挖应提前进行,使地基土的水分在自然风干下尽量降低,以增强土基的强度,减轻冬季冻胀的破坏。在地下水埋藏较浅和地基不稳定的地段，对混凝土板下面铺设一层厚0.15m左右的卵石、拳石垫层或砂管引排后，基本可控制地下水对渠道的影响。在地基不稳定地段用浆砌石护砌加盖板，地基软弱地带采用换土和打桩进行处理。

1.2 模板工程

模板是混凝土工程的重要辅助作业，不仅可以支撑新浇的混凝土迅速成型，还可以保护和改善混凝土表面的质量。我们常见的模板有木模、钢模、混凝土模、钢筋混凝土预制模等几种，而在中、小型水利工程中，一般多采用木模板和钢模板。模板的安装要按照图纸测量放样,对重要结构应多设控制点,以利检查校核。为使混凝土工程不漏浆、表面平整、不产生过大变形，对于模板拼装的要求必须做到严密准确，模板的安装净距沿渠道纵向的允许偏差必须控制在10mm以内，沿宽度方向的允许偏差则要控制在30mm之内。

2.混凝土施工对于材料的要求

2.1 水泥的质量控制

在选择水泥时应注意以下两点：一是区分水泥的品种及强度等级,二是掌握选定水泥的性能和使用方法。水泥的选择和使用，要根据工程的具体情况做出合理的分析比对,在保证工程质量的前提下尽量节约水泥。

2.2 施工中对于水的质量要求

混凝土施工对拌合物“水”的要求是：不含影响混凝土正常凝结与硬化的有害杂质、油脂和糖类。凡是PH值＞4、硫酸盐含量不超过水重1﹪的都可以使用（比如饮用水、地表水、地下水等）；某些情况下，没有经过处理的工业废水、污水及沼泽水也有可能会使用，但在使用前必须进行化验以及强度对比实验，如果该水制成的试件强度不低于洁净水制成的试件强度，则该水可以使用，反之则不能使用。

2.3 骨料的质量控制

骨料分为粗骨料和细骨料两种。一般情况下，粗骨料的粒径要求不应超过钢筋净距的2/3构件断面最小边长的1/4、素混凝土板厚的1/2。某些混凝土结构属于少筋或无筋的结构,此种情况应选用较大的粗骨料粒径。对于细骨料，则要求质地坚硬、清洁、级配良好,人工砂的细度模数值宜在2.4～2.8之间,天然砂的细度模数值则在2.2～3.0之间。细骨料的含水率也必须进行有效控制,人工砂的含水率控制在百分之六左右为宜,必要时可以采取加速脱水措施。此外，存放骨料的料场必须要场地开阔,能够满足渠道混凝土对骨料的各项质量要求,有必要的富裕量以求满足各设计级配的需要。

3.混凝土的拌和及运输

对于大中型渠道的施工,为了确保混凝土的质量，混凝土的拌和要在配合比确定的情况下进行。配合比清单以及顺序和时间，一旦确定下来就不能随意的更改，而且要对最佳配料顺序、拌和时间进行试验,经试验审核达到设计要求后方可使用。

混凝土在拌和之后会很快凝固，因此在运输时一定要做到“快”，“随拌、随运、随用”是对混凝土运输的最基本要求。在运输过程中应避免出现初凝、分离、漏浆、严重泌水等现象的发生，并保证温度不出现大的变化。

4.混凝土的浇筑

4.1 浇筑前的准备工作

对于新建地基,要清除一切不该有的杂物，整理出一个平整的建基面；如果有老混凝土,必须将老混凝土表面含游离石灰的水泥膜清除,并使表层石子半露,形成有利于层间结合的麻面；如果有纵缝存在，表面必须冲洗干净,方能灌浆；对于施工缝，则需要在凿毛或冲毛之后进行冲洗,为了确保施工缝能够良好的结合，应保证其表面没有残渣和尘土。

4.2 平仓与振捣

大批的混凝土料进入仓内之后，一定要做到不堆积，以最快的速度进行应平仓振捣,必要时，可利用刮杠进行人工刮平、平仓。混凝土的振捣应在平仓之后进行,不能把平仓的环节省略而直接振捣，振捣时要把握好时间，不能出现振捣不够或振捣过度。振捣过程一般要两遍：第一遍是振实,移动速度均匀而较慢,直到混凝土料表面泛浆为止；第二遍的作用是振平,速度可以比第一遍快，但要注意混凝土板的边沿和坡角处的振实,必要时可采用人工振捣或插捣。

混凝土浇筑以及振捣的整个过程时间越短越好，因为时间长了会影响混凝土的整平和收面效果，当然，前提就是保证质量。如果浇筑过程中因为某些不可控因素而导致中途停顿，就需要尽快解决，这个时间不能超过一个半小时，否则就要按照施工缝的处理方法进行再处理,才能确保整体的牢固性。

4.3 收面

混凝土浇筑完成之后，马上使用原浆进行收面。不可以用砂浆或者洒水，以保证收面平整与光滑,同时要防止石子外漏和蜂窝麻面现象的发生。

4.4 拆模

拆模工作要在混凝土初凝之后方可进行，必须认真仔细，绝不能影响混凝土的结构。拆模时,应将模板的一端轻轻撬起,然后用坚硬的物体在背面敲打,待全部松动,从另一端取出,这样既不易破坏模板,又能保证混凝土板的平整。

4.5 养护

在混凝土的表面覆盖湿草帘或者湿芦席是最常用的养护方法。在气温正常时,混凝土浇筑后12h许即可开始养护,我们要做的就是勤洒水,让混凝土表面始终保持一个湿润状态。此外,还可在混凝土表面覆盖塑料薄膜,为混凝土提供保温、保湿的环境,从而使混凝土充分得到养护。塑料薄膜必须将混凝土面全部包裹严密,以保证塑料薄膜内的凝聚水不被蒸发。

[1]中小型现浇混凝土防渗渠道衬砌施工技术探讨张复生;蔡文波;《黑龙江科技信息》-2008

[2]中小型防渗渠道衬砌施工技术徐冰;张伟;《水利科技与经济》-2010

[3]农田灌溉防渗渠道衬砌施工技术研究张广君;《中国新技术新产品》-2011

[4]浅析渠道衬砌工艺流程及质量控制宋效凤;苏少斌;《陕西水利》-2010