尊村灌区混凝土U型渠道施工技术简析

侯鹏飞

（运城市尊村引黄灌溉管理局，山西 运城 044000）

1 概述

运城市属干旱半干旱地区，年均降水量仅500 mm左右，地下水资源十分匮乏，且严重超采；地表水主要为流经本区的黄河，且流量逐年递减，干旱时节小北干流最小流量仅200 m3/s。为此，农业灌溉高效节水措施势在必行。尊村引黄灌区从1990年开始率先采用推广混凝土U型渠道，并摸索和总结出一套施工经验及常见问题处理方法，达到了理想的效果。混凝土U型渠道防渗效果好、占地少，有较好的水力断面，利于输水输砂，抗土基冻胀能力强，省工省时省料，且机械化一次成型，非常适用于含沙量较大的引黄灌溉工程。

2 混凝土U型渠道施工技术

2.1 土方施工

渠道挖方：清除地面杂草及腐植土层，对原地面夯实，按照测量放样的开挖线开挖土渠。

渠道填方：清除地面杂草及腐植土层，对原地面夯实后填土，土壤含水量要求控制在18%～23%之间，土块不得大于5 cm。根据不同的施工机具采用不同的填土厚度，分层夯实，每层洒水刨毛，以利新老结合。干密度不小于设计值，最上一层夯填后应高出设计渠顶5 cm。

土模粗挖：定好渠线中心桩，测量高程，整平渠顶，按渠口宽尺寸洒好两侧灰线，挖出粗模，将中心桩移到渠底，重新测量高程。

土模细整：细整是保证U型渠规格的关键，应由技术熟练的人员承担。以标准器为模，用圆头锨细修，前拉后推直至与外模吻合。土槽应达到渠线端直，断面标准，误差不超过0.5 cm，严禁超挖或欠挖。土模挖好并经验收合格后，方可进行混凝土浇筑。

2.2 混凝土U型渠衬砌施工

2.2.1 混凝土原材料

水泥采用普通硅酸盐水泥，必须具有出厂合格证，强度等级不低于42.5，运到施工现场后要严格保管，堆放高度及堆放时间不得超过规定要求，且应防止受潮变质。砂子采用中粗沙，细度模数不得小于3，质地坚硬，颗粒清晰，含泥量不大于3%，使用前应进行过筛，清除沙中胶泥块。石子级配良好，质地坚硬，最大粒径不得大于衬砌板厚的1/2，含泥量不超过2%。拌和用水清洁，凡适合于食用的水均可拌制或养护，严禁用污水和苦水。

2.2.2 混凝土搅拌

混凝土搅拌要严格按照设计要求的标号和实验室提供的配比进行配料，重量比不得随意更改，更不得粗估冒配，水灰比一般控制在0.6左右，可根据施工现场的气温及施工条件适当微调。机械搅拌时，拌和时间不应小于2 min。人工拌和时，先将水泥和砂子干拌三遍，再加水湿拌三遍，然后加入石子，再翻拌三遍，直至均匀，无裸露颗粒，塌落度符合要求。

2.2.3 混凝土拌合物运输

拌和好的混凝土要及时浇筑，应在混凝土初凝前用完，国产水泥的初凝时间为45 min，可根据施工条件和添加剂适当延长，但在运输过程中不能产生离析现象。渠道施工中，如用小四轮或三轮车较长距离运输，除严防漏浆外，入仓前还需人工拌和一遍，防止运输中混凝土离析。

2.2.4 混凝土浇筑

U型机行进速度要均匀，填料要充足，一般每小时控制在20～30 m左右，以保证混凝土震捣时间。补砌机行进中，要始终保持牵引钢丝绳在渠道中心线上，并在机体上安装水平尺或吊垂球，以监测机体是否倾斜。发现问题，及时纠正，浇筑中如出现蜂窝麻面，抹面人员要及时修补。

2.2.5 渠道伸缩缝

伸缩缝是渠道防渗中必须解决的问题，伸缩缝间距过大，易在伸缩缝周围产生不规则裂缝，从而造成漏水和决堤事故，伸缩缝间距过小，易造成人力物力的浪费和漏水现象，根据多年施工经验，伸缩缝一般控制为3～4 m，既省工省料，又美观大方，且渠道使用后的沉陷缝和伸缩缝相吻合。伸缩缝深度是渠道厚度的2/3，宽度2 cm，先压填塑料油膏至渠道表面1 cm处，然后在油膏上覆盖1 cm左右的水泥砂浆，并使其顶面与渠道表面保持齐平。

2.2.6 混凝土抹面

抹面是防渗混凝土U型渠成型的最后一道工序，要求间隔时间不能太长，最好是随浇筑随抹面，且在初凝前完成。抹面时要求渠口挂线，长度20 m以上，用2 m长以上靠板卡好、压实、抹光。收抹成型后要求线条直平，表面光滑无水云印，弯曲度小于0.5 cm。

2.2.7 混凝土养护

混凝土初凝后，要及时洒水养护，可用塑料膜、湿土、湿麦草覆盖，有水源条件的可堵渠蓄水养护，养护时间不小于15 d。无水源条件的在盖好的塑料膜下放入少许水，水分蒸发，可在渠壁形成许多水珠，但必须把塑料膜压实盖严。

3 施工中常见问题及处理办法

第一，水泥必须采用强度等级为42.5以上的普通硅酸盐水泥，否则将不能满足抗冻抗渗要求，从而出现表面剥落现象。

第二，沙子必须进行过筛，以清除沙子中的胶泥块，否则会出现表面暴鼓现象。

第三，伸缩缝必须控制在4 m以内，最好为3 m长一道缝。否则会在伸缩缝周围出现其他裂缝现象。

第四，施工缝必须进行表面清理，清除松动的石子，否则在施工间歇地方会出现斜向裂缝现象。