现浇混凝土U型渠道施工技术及质量控制

董春芳

（临汾市尧都区水利局，山西 临汾 041000）

1 前言

尧都区各个灌区输水渠道的衬砌形式主要有土渠、预制块衬砌梯形渠和U型渠等。其中土渠渗漏严重，灌溉水利用率低，随着国家对灌区节水改造的投入加大，土渠将逐步改造；梯形渠相比U型渠的造价要高，且勾缝易脱落，使用寿命相对较短。近年来，全区农业节水灌溉工程建设中多采用现浇混凝土衬砌U型渠，减少了混凝土用量，减少了占用土地量，工程造价相对较低，且输水能力较大，结构稳定，整体性好，具有较好的防渗效果。为保证U型现浇混凝土衬砌防渗渠道的效果和耐久性，必须大力提高施工技术水平，加强对混凝土的原材料质量以及混凝土拌和、运输、浇筑、养护等施工工艺的监督和管理，以保证施工质量。在渠道工程项目完工交付使用后，加强日常的维护和管理工作，使工程项目能够持久发挥经济效益，从而更好地服务高效农业生产。

2 施工技术及质量控制

2.1 施工工艺

现浇混凝土U型渠道施工工艺主要包括：施工前期准备、测量放线、挖方段土方开挖、欠方段回填土、验槽、现浇混凝土U型渠道、收面压光、养护、切缝、放水检验、交工验收。

2.2 渠道土方开挖回填

渠道土方施工前，根据设计要求对渠道长度、中线及高程进行测量放样，建立测量控制网，用全站仪放出渠道的中心控制线，每25 m钉一木桩，弯道处3～5 m设一个中心桩，用水准仪测量高程。

渠道土方开挖：U型渠道断面的下圆弧直径大于60 cm的采用小型挖掘机械开挖、人工修整成型，较小的采用人工开挖。一般选用小型挖掘机开挖，作业时，由专人负责随机察看，严格按照设计的轴线和高程进行控制；表土、块石或粗树根等杂物直接装到农用三轮车上运到指定地点，好土可以拉至填方段再利用。削坡过量时不能用浮土回填，采用与现浇同标号的混凝土填充或新土回填夯实进行削坡。

渠道回填段土方回填：首先进行清基，将渠床范围内的杂草、腐植土、砖石等杂物清除干净，清基宽度超出设计边线30 cm。回填土采取就近原则，含水量控制在13%～15%，填筑时，首先选用蛙式打夯机，填筑采用分层夯实的方法，填筑至混凝土渠底高程处；然后根据设计的轴线和高程准确安装和固定U型渠道外模，采用分层夯实的方法，填筑至渠顶设计高程。填筑过程中，外模两边必须同步填筑，避免外模偏移，铺土厚度每层控制在20～25 cm以内，每层夯实不少于4遍，夯实时要注意观察，不能有漏夯，出现虚土层、橡皮土等现象要及时采取处理措施，夯实后要及时取样检测，回填土的干容重不小于1.6 g/cm3，对达不到要求的进行复夯，重新检测合格后进行下一层的填筑。

2.3 混凝土质量控制

符合饮用标准的水均可用于拌制和养护混凝土。其他类型的水必须进行水质化验，符合《混凝土拌合用水标准》方可使用。

根据工程特点，为满足防渗和抗冻要求，工程选用32.5普通硅酸盐水泥，运到工地的水泥应按照不同的品种、强度等级、生产厂家和出厂批号，分堆存放，不得混放。水泥的储存和堆放要满足规范要求，防水防潮，对已受潮结块的水泥经处理并检验合格后方可使用。水泥储存时间一般不得超过3个月。

骨料应选用优质的材料和完善的储存管理。碎石粒径10～30 mm。石质选用石灰石质，碎石的针片状、软弱夹层石料和超逊径含量要符合相关规范要求，且山坡表皮风化石和水锈石含量不大于5%。

混凝土用砂的细度模数应在2.2～2.8之间，质地坚硬、清洁，级配良好，本工程采用天然砂河砂或人工砂配制，比例由试验室确定，两种砂不得混杂，不得有杂物混入，砂子含泥量不得大于3%。

现浇混凝土的配合比应满足设计强度、抗冻、抗渗及和易性要求。混凝土配合比通过实验室试验取得，并经监理审批后方可使用。施工现场配料计量采用重量法计量，计量时应注意砂、碎石含水量。施工中混凝土采用C20F50W4，水灰比0.6，混凝土坍落度控制在2～4 cm。施工中可根据天气情况或渠床湿润情况，适当调整坍落度，以满足混凝土的和易性，确保混凝土浇筑顺畅。

2.4 混凝土U型渠道衬砌

混凝土的搅拌采用350滚筒式搅拌机或350移动式强制搅拌机，搅拌时严格按照试验配比进行配料，控制好水灰比，运输采用农用三轮车，三轮车的后开门必须密封严实，防止运输过程漏浆，从而影响混凝土的和易性。

渠道衬砌采用配套的U型衬砌机进行衬砌，该机设有U型导向滑模和进料分料系统，滑模中间安装震动设备，在滑模前50～80 m处固定安装牵引设备，驱动设备采用电机驱动，减速器牵引，用一根钢丝绳与衬砌机连接，拉动衬砌机匀速前行。衬砌前及时观察渠床情况，若出现干燥情况要及时洒水湿润。衬砌机工作时，人工配合连续向进料口装入拌和好的混凝土，同时震动设备和牵引设备开始工作，渠道衬砌一次成型。为确保衬砌质量，衬砌机前进速度一般控制在0.5～0.8 m/min，同时在渠边铺设1 m×2 m（宽×长）的铁皮4张，放置混凝土使用，防止地面土和杂物掺入混凝土中。作业时衬砌机应根据渠道断面用量合理卸料，避免出现二次倒料，同时要根据衬砌机的运动速度，将后面的铁皮随时向前倒换，确保运送来的混凝土倾倒位置与衬砌机同步。

2.5 渠道收面压光

收面工作要做到表面平整光滑，无碎石外漏，无蜂窝麻面。收面应在浇筑完混凝土后立即用原浆进行，不得另外抹砂浆收面，不得洒水收面。衬砌机过后，人工对已衬砌的渠道表面压光收面，先用长木抹粗抹一遍，使表面平整，然后用铁抹子细抹一遍，最后待大量水分蒸发后，再用铁抹子压抹一遍，直至密实、平整、光滑。为保证渠道的顺直美观，收面时在渠口处采用长靠板，确保渠口平顺整齐。

2.6 渠道混凝土养护

养护工作必须由专人负责，在混凝土的表面覆盖湿草帘、湿芦席等物洒水养护，或渠顶用塑料布覆盖，定期往渠内分段灌水，确保混凝土表面湿润，一般养护14 d。

2.7 切缝及灌缝

U型渠道的切缝时间根据室外气温定，15~25℃时养护3 d后开始切缝，气温超过25℃时养护36 h必须切缝。切缝采用手持式切割机，缝深20～30 mm，缝宽3～5 mm；缝内用热沥青灌满。

2.8 竣工验收

施工完成后，对施工场地进行全面清理，确保渠顶整平，外坡整齐，施工资料整理归档，竣工验收合格后交付使用。

3 结语

采用以上技术控制措施施工的现浇混凝土U型渠道，表面平整、光滑，整体密实，保证了混凝土质量。不但节约了施工成本，而且提高了施工进度，渠道表面采用混凝土原浆收面，面层与混凝土融为一体，提高了混凝土整体质量，避免了混凝土冻融掉皮的质量缺陷，渠道质量得到了保障，防渗效果明显，过水能力明显提高。