水利工程混凝土衬砌渠道防渗漏施工技术

2019-01-13 00:32李占胜
魅力中国 2019年31期
关键词:骨料施工工艺水利

李占胜

(身份证号:4101221984****3912)

一、水利渠道工程渗漏问题原因分析

(一)施工:其一在实际的施工中受资金、设备和人员制约,施工单位倾向于使用传统的防渗施工技术,而传统防渗施工技术不仅在技术上有缺陷,对材料的要求也较高,这就造成水利渠道工程防渗施工工艺要求与施工技术不平衡现象。其二是作为防渗工作的基础和前提的精确计算(包括土料、混凝土和砌石等的配比,模板拼装的严密性等),在实际施工中却不被重视。这是因为测量人员缺乏专业素养,很少根据实际情况进行精确计算和测量手段相对落后而造成的不精确。其三是在不同环境下的水利渠道工程防渗施工工艺单一,不适应环境时采取延长工期的手段,降低了防渗施工和水利渠道工程的整体质量。其四是在对工程进行拆分整合过程中因忽略缝隙的存在而使其成为渠道渗漏的关键问题。

(二)冻胀:在进行水利工程施工的时候经常会遇到地基土中含有水分的情况,水分冷冻后体积会膨胀,若施工中无适当防护措施,渠道在冬季易出现土基或水流冻胀,而形成较大的推力导致混凝土结构发生位移,出现渗漏(如北方寒冷地区、隧洞基土层等)。

(三)维护检查:水利渠道工程在投入使用后由于其环境复杂性等因素影响,为延长其使用时间,降低发生渗漏的概率,需进行定期维护和检查。但在实际过程中常常出现由于检查维护工作不到位导致的渠道渗漏隐患不能及时发现和处理的现象。

二、防渗施工方法分类

水利渠道工程防渗施工方法及措施有很多,在实际工程中,膜料、混凝土、沥青、砌石和土料防渗都得到过广泛应用。

(一)膜料防渗

膜料防渗施工方法应用较为广泛,其中PE、PVC及其改性塑膜经过20-30年的使用仍基本保持完好,具有防渗性能好、质轻、延伸性强、满足工程使用寿命等优点;而PVC复合土工布具有足够强度和抗老化性及竖向防渗和水平导水的性能。但是膜料防渗施工方法也存在抗冲击能力较差、稳定性不强等问题,其是否适应机械化施工也需验证(与土或混凝土熟料之间摩擦系数较小,且有一定的伸缩性)。

(二) 混凝土防渗

混凝土具有耐久性好、强度高、防渗效果好等优点,不仅可以作为水利渠道工程主体的主要材料,而且可以有效提高其防渗性能。同时可根据设计和工程要求制成不同形状、尺寸和性能的混凝土结构,便于机械化连续施工。混凝土防渗施工方法包括预制铺装、现场浇筑和喷射施工,可使用30 ~ 50年。其中,混凝土衬砌层厚度受施工气候、施工方法等因素的影响。一般情况下,混凝土衬砌层厚度大于预制安装层厚度,冻胀破坏区衬砌层厚度大于无冻胀破坏区衬砌层厚度。混凝土防渗施工中应预留伸缩缝。混凝土防渗施工方法的缺点是设备和施工工艺复杂。

(三) 沥青防渗

因为具有防渗能力强和冻胀变形能力较好的优势,沥青防渗施工方法应用也较为广泛。其使用时间一般在20-30年,施工方法包括现场浇筑和预制铺砌等。目前在水利渠道工程防渗施工中应用的沥青防渗技术主要有沥青混凝土(将碎石或砾石、沥青和砂经加热、拌和、压实而成的防渗材料)、埋藏式沥青薄膜(在渠道底部喷洒沥青并压实形成沥青防渗膜而实现防渗)和沥青席(用石棉毡、麻布、苇席、玻璃丝布以及油毡等材料涂沥青层后制成的卷材)三种。其中沥青混凝土具有良好的稳定性、耐久性以及防渗效果。

三、防渗施工工艺要点

(一) 地基的处理

首先,在施工前,根据施工图的尺寸要求进行布置,包括渠口线和渠道底线;其次,衬砌施工通道应根据地形、地质条件的不同采用开挖或填筑的方法(地质基础较硬的采用开挖,地基较松散的采用填筑)。防渗工程施工前,对开挖进行清理回填夯实,施工前对填筑进行预沉水夯实。最后,混凝土浇筑前采用坡面切割,避免人为踩踏或表面过于干燥造成的破坏。坡面切割要求严格控制平整度和高程,采用多次坡面修正值来解决开挖或回填设计误差过大的问题。

(二) 水泥和骨料质量控制

水泥和骨料在使用时应根据品种和强度等性能进行合理选择,如先使用先出厂的水泥和散装水泥等;运输和存储需做好防水和防潮,水泥库房应通风,骨料场地要开阔且储备充足;骨料质量要符合规范规定(抗冻性、强度、杂质含量、级配等)。

(三) 混凝土的配比、拌合、运输及浇筑

混凝土施工配合比(水灰比、单位用水量、砂率等)应符合设计指标和施工要求,在使用前按配料顺序和拌合时间提前试验,在使用过程中不得擅自改变;混凝土运输作为连接混凝土浇筑和拌合的中间环节,应满足随时拌合、运输和使用的要求,运输设备应覆盖或绝缘;混凝土浇筑施工程序包括浇筑前的准备、浇筑中材料的放置、浇筑后的振动和养护,施工中要重点做好基础面的处理(包括杂物清理、整平等)和施工缝的处理(包括杂物清理、凿毛、湿润等)。

四、结语:

近年来,我国水利工程发展迅速,但仍存在多方面的渗漏问题,造成了一定的水资源浪费。因此,防渗工程作为水利渠道工程建设的核心技术之一,应受到各方的重视。不仅要更新防渗技术,而且要根据工程实际情况合理选择防渗施工方法,以提高水利渠道工程的施工水平,有效提高水资源的利用率。

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