水利工程建设施工中混凝土衬砌渠道防渗漏技术的运用

李云鹏

（宁夏回族自治区水利工程建设中心，银川 755000）

1 衬砌渠道防渗漏施工的技术内容分析

1.1 防渗漏技术的前期准备

防渗施工前期的准备主要是用于应对渠道环境、渠道设计结构、基础施工参数等因素对渠道渗漏造成的影响。在做前期准备工作时，需关注以下要点。

1）通过灵活应用REVIT 模型，检验渠道设计的尺寸、形状、衬砌厚度、坡度和斜率等参数，以确保设计合理且在施工过程中不会出现碰撞或冲突的情况。

2）确定防渗漏技术所需的修补材料和支护材料。这些材料应能为有效解决漏水问题提供必要的支撑和保护。

3）为防渗漏施工提供完备的前提条件，包括清理渠道内的杂物和污染物，确保施工区域干燥，并清除可能影响施工质量的障碍物。

4）考虑渠道的结构特点，如弯曲或倾斜部分，确保这些区域的防渗漏施工质量和效果[1]。

1.2 防渗漏技术的实施

防渗漏技术包含的工艺及施工工序并非一成不变，根据前期准备工作中获取的混凝土衬砌渠道参数及施工设计方案内容，可以及时调整防渗漏技术的工艺方法及执行模式。不同工艺方法在施工中的优势各有千秋，其中，模筑衬砌法、喷锚衬砌法适用于大型混凝土衬砌渠道边壁渗漏问题预防。

以模筑衬砌法的施工要点为例。

1）施工前，需搭建牢固和准确的模板，以支撑和定位衬砌材料。

2）施工过程中，按照设计要求进行衬砌施工，确保衬砌的平整度和紧密性，同时还应注意处理衬砌接缝，采取适当的填缝或密封措施，以防止水的渗漏，例如，进行质量控制，检查衬砌材料、模板和施工过程的质量，确保衬砌质量符合设计要求。

3）完成衬砌施工后，应进行必要的后续处理，包括拆除模板、清理施工区域，并进行补强和修复工作，以确保衬砌的稳定性和完整性。

1.3 防渗漏技术的后期维护

完成防渗漏设施与装置施工后，需对渠道修补或渗漏处进行多次维护，避免渗漏处的问题在后续施工中再次出现。最典型的方法有：针对采用水泥砂浆进行渗漏修补的位置，后续维护施工人员仍然采用高标号的水泥砂浆、聚合物砂浆等材料，配合环氧界面剂确保渗漏处得到充分填补。根据渗漏位置的严重程度循环维护5～6 次，这样能够大幅度降低渗漏位置重新出现裂缝、空洞问题的可能性，保障衬砌渠道防渗漏的效果。

2 混凝土衬砌渠道防渗漏技术的设计要点

2.1 防渗漏结构的设计规范

为解决混凝土渠道衬砌的渗漏问题，根据防渗漏施工相关规范的要求，需对存在渗漏隐患的位置设置变形缝或结构单元，需关注的技术措施包含以下方面。

1）在构造筋的设置方面，构造筋数量的增减与构筑物的结构抗裂性能有关，在一般的渠道衬砌防渗漏施工中，通常采用小直径、小间距的构造筋，且全断面的配筋率应大于0.3%。

2）在结构设计阶段，需考虑渠道断面的结构应力，过高的结构应力可能导致断面的破坏和渗漏问题。为了避免这种情况发生，可以采取一种局部处理的方法避免渠道断面出现突变情况，即将渠道的结构断面分割为多个局部单元，每个单元的尺寸为600 mm×800 mm，并设计逐渐变化的过渡形式。这种分段处理的方式可以分散结构断面的结构应力，减轻单一结构断面位置承受的排水压力。

2.2 施工工序的计划与管理

在防渗漏技术的前期设计中，需按照GB/T 50600—2020《渠道防渗衬砌工程技术标准》的要求，对水利工程中的混凝土衬砌渠道防渗漏施工工序做出有效调整，分析防渗漏施工是否存在特殊性要求。以某水利工程为例，在施工中，由于多数主要排水渠道需要达到的抗裂标准要求较高，按照防渗漏施工质量标准的需求，将防渗漏技术的应用工序调整为以“构筑物防渗漏施工工艺” 为核心，实施地下防渗漏—地上防渗漏—渠道地基保护的施工工艺计划。由于部分渠道正处于试运行期间，因此，选择在枯水期对混凝土衬砌渠道的主体结构进行防渗漏施工，并且由深及浅完成防渗漏构筑物的建设。该水利工程所在区域降雨频繁，气候因素容易对混凝土衬砌渠道防渗漏构筑物造成影响，因此，在施工计划中，将渠道构筑物保温、防水等维护措施纳入施工范围，并全程与构筑物建设施工同步执行。为了确定防渗漏施工需应对的施工点位，施工中对拟建渠道和一般渠道进行沉降观测，经过沉降计算得出存在渗漏风险的位置，并进行标记，然后按照施工点布局，逐一完成防渗漏施工。经过严密的防渗漏方案设计，后续的施工才能做到井井有条，并且保障防渗漏作业的完成度。

3 混凝土衬砌渠道防渗漏技术的施工要点

3.1 构筑物原材料及配合比要点

一般的渠道防渗漏施工需采用构筑物加强渠道断面结构的稳定性，防止渠道因开裂造成渗漏问题。

1）在计划构筑物原材料的过程中，需严格按照DB 32/T 2334.1—2013《水利工程施工质量检验与评定规范》的要求检验进场的材料，保障防渗漏构筑物的施工质量，并审查材料的质量合格证书、性能检测报告、进口产品商检报告及证件等，确定一切证明信息无误后再用于防渗漏施工，从而保证材料质量。

2）对于混凝土材料，应通过试验确定混凝土的配合比。在试验中，根据具体工程要求和环境条件，对水泥、骨料、砂子和掺合料等原材料的比例进行调整，确保混凝土的强度、耐久性和抗渗漏性能达到设计要求[2]，同时确定最佳的原材料配合比，确保混凝土渠道衬砌在使用过程中具有良好的防渗漏性能。

3.2 模板与支架的安装技术要点

模板与支架的安装是预制防渗漏构筑物的关键步骤。在施工阶段安装模板支架，能够大幅度提高防渗漏施工的成功率，并且有利于防范浇筑后混凝土出现脱落现象。模板与支架的安装技术要点包括结构布局、钢筋材料选配、模板支架稳定性检验等。

1）在防渗漏施工的模板与支架布局方面，施工中可以采用定型槽钢框格模板结构，这种模板通过楔形的三角铁架嵌入土中进行固定，可以确保模板在安装过程中保持支立牢固、表面平整、标高一致。为了保持模板的准确性，需控制框格与渠道纵向轴线的偏差小于10 mm，与渠道对角线的偏差在15 mm以下。这种布局方式有助于防止模板折弯，保证支架的平稳性，为后续的混凝土浇筑做好准备。

2）钢筋材料的选配也是施工中需考虑的重要因素。由于后浇带处的模板和支架要独立设置，部分施工段的模板和支架承受较高的应力，根据模板和支架的最高受力情况，要选择合适的钢筋材料规格。

3）在质量检验方面，可以根据防渗漏施工模板和支架的稳定性计算结果进行质量检验。其间可以采用稳定性系数、纵向应力强度等参数评估模板和支架的稳定性，或者采用分段稳定系数计算的方法。当某一段模板和支架的稳定系数低于施工标准时，应立即拆除并重建该段支架，直到整体结构的稳定性能够满足混凝土浇筑的强度需求。

3.3 构筑物的浇筑与振捣施工技术要点

混凝土的浇筑与振捣在防渗漏技术中至关重要，其间需关注以下施工要点。

根据GB 50164—2011《混凝土质量控制标准》中的要求，混凝土的坍落度应当控制在116～150 mm。为此，需要及时对混凝土进行振捣，以确保混凝土的均匀性和密实度。为了避免浇筑后的混凝土结构内外温差过大，应控制混凝土的入模温度在25 ℃及以下，并采用混凝土温测仪器实时监测结构混凝土结构的温度，并及时进行检查。

在振捣技术的选择上，需关注的要点包括：首先，振捣设备的放置需要确保点位密布，避免出现振捣不密实的情况，可采取的方法为：以厚度较高的位置为基准，采取轻振的方式控制振幅为1～2 次/s，再缓慢控制振捣设备向周边区域靠近，保障振捣的密实度。其次，在振捣工艺的选择上，施工中需要合理规划振捣层次、次数与深度，例如，在振捣层次的控制上，施工中可以采用交叠振捣法，对交叠层采用反复振捣的方式，其他层的振捣次数随之递减（交叠层振捣6～8 次，边缘层3～4 次……），借此排出浇筑层内部空气，提高振捣效率。

3.4 养护要点

为了确保已建成的防渗漏渠道或防渗漏构筑物能够正式投入使用，需遵守防渗漏施工技术规范，对施工完成的渠道进行养护。按照SL 677—2014《水工混凝土施工规范》的施工要求，针对防渗漏设施的养护管理可以从保温、防水、空管3 个步骤出发。就保温养护来说，需采取延长拆模或外保温等措施，将防渗漏渠道的内外温差控制在一定的范围内（最大温差应不超过16 ℃）。例如，在水利工程中，为了防止渠道渗漏问题以及确保内部混凝土的完整性，工程可采用膜料保温的二次衬砌方法，在这个过程中，选择了沥青类、环氧树脂类的防渗漏材料以及复合型土工膜材料，这些材料被用于覆盖渠道防渗层，以防止渠道衬砌出现大变形或裂缝。此外，在严格遵循多项养护与管理技术规范的指导下，水利工程中的衬砌渠道渗漏量需要有效地控制在每天不超过0.15 L，达到了水利工程施工对渠道防渗漏性能的标准要求，围绕这一做法有助于提高水利工程的可靠性和效率。

4 采用地质雷达法检测衬砌质量

地质雷达技术是一种快速且无损的地下结构剖面成像技术，该技术能够用于对已建造完成的防渗漏渠道以及构筑物进行质量检查，例如，衬砌厚度、背部回填密实度、钢拱架间距等，确保一系列施工参数符合衬砌渠道质量标准。在检验过程中，检测技术要点有：

1）水利工程中大多数混凝土衬砌渠道对应的探测深度不超过2.6 m，施工中宜采用400～600 MHz 分辨率的地质雷达设施进行探测分析；

2）水利工程中的衬砌渠道宜采用纵向布线的方式进行连续测量，将测量点距离控制在渠道全长的5%～10%，这样能够大幅度提高质量检测的效率。

5 结语

混凝土衬砌渠道的防渗漏技术可以有效降低渠道渗漏对水利工程建设造成的影响与干扰。相关人员应当不断探索新技术在渠道防渗漏施工中的应用办法，改进防渗透技术措施与技术方案，有效防控、水利工程中的渠道渗漏问题。